Как управлять коробкой передач: 6 правил, о которых мало кто знает :: Autonews

Переключение передач в автомобилях с автоматической коробкой передач | Коробка передач | Запуск двигателя и вождение | V60 Recharge Plug-in Hybrid 2021 Early

Положения передач

Положение парковки – P

Рычаг переключения передач и положение Р.

Положение парковки активируется кнопкой P, которая находится рядом с селектором передач.

В положении P коробка передач механически заблокирована.

Выбирайте положение P для парковки автомобиля. В положении P можно запускать двигатель. При выборе положения P автомобиль должен быть неподвижен.

Во время парковки – сначала задействуйте стояночный тормоз, а затем выберите положение P.

Предупреждение

Во время стоянки на склоне обязательно используйте стояночный тормоз. Включение передачи или положения P в автоматической коробке передач не во всех ситуациях достаточно для того, чтобы удерживать автомобиль на месте.

Примечание

Вы должны выбрать положение P, чтобы запереть автомобиль и включить сигнализацию.

Функции поддержки

Система включает положение P автоматически:

• Когда неподвижный автомобиль выключается на передаче D или R.
• Когда водитель отстегивает ремень безопасности и открывает дверь водителя во время движения автомобиля на низкой скорости, и при этом не выжимает ни одну из педалей.

Для парковки автомобиля, когда водитель не пристегнут ремнем безопасности и дверь открыта, – отмените положение P, вновь выбрав передачу R или D.

Если двигатель глушится в положении N, автоматическое переключение в положение P не происходит. Это позволяет мыть автомобиль на автоматической мойке.

Задний ход – R

Выбирайте положение R для движения задним ходом. При выборе положения R автомобиль должен быть неподвижен.

Нейтральная передача – N

В положении N автомобиль свободно катится. В положении N можно запускать двигатель. Затяните стояночный тормоз, если автомобиль стоит неподвижно и селектор передач находится в положении N.

Чтобы из положения N выбрать другую передачу, необходимо выжать педаль тормоза и установить положение зажигания II.

Положение вождения – D

D – это нормальное положение для вождения. Повышение и понижение передачи происходит автоматически в зависимости от ускорения и скорости.

При переключении передач из положения R в положение D автомобиль должен стоять неподвижно.

Торможение – B

Изображение режима торможения на дисплее водителя.

При выборе положения B вы можете переключать передачи вручную. Автомобиль задействует электрический моторный тормоз, когда водитель отпускает педаль газа, при этом происходит подзарядка гибридного аккумулятора.

Для выбора положения B переместите селектор передач назад из положения D.

• Отведите селектор передач вправо в положение «+» (плюс), чтобы перейти на одну передачу вверх, и отпустите.
• Отведите селектор передач влево в положение «–» (минус), чтобы перейти на одну передачу вниз, и отпустите.
• Отожмите селектор передач назад, чтобы вернуться в положение D.

Во избежание неравномерной работы и остановки двигателя коробка передач автоматически понижает передачу, если скорость падает ниже значения, допустимого для выбранной передачи.

Механическая коробка передач — МКПП

Механика отличается от автомата наличием характерного рычага переключения передач и трех педалей, расположенных перед водителем в нижней части кабины. Расположение педалей одинаково на всех моделях автомобилей.

Сцепление. Левая педаль. Она отвечает за соединение двигателя с колесами автомобиля. На нее следует нажимать исключительно левой ногой, иначе существует вероятность возникновения опасных ситуаций. Сцепление следует выжимать плавно, чтобы избежать рывков автомобиля. Данная педаль – отличительная особенность механической коробки передач (МКПП), в автоматической коробке ее нет.

Тормоз. Средняя педаль. Выжимается правой ногой, зачастую одновременно со сцеплением. Отвечает за торможение машины. Присутствует в обоих вариантах коробок передач.

Газ. Самая правая педаль. С ее помощью контролируется подача топлива в камеру сгорания, и, как следствие — разгон автомобиля. Присутствует как в механике, так и в автомате.

Как управлять механической коробкой передач?

Для эффективного управления машиной с МКПП нужно научиться правильно выжимать сцепление. Данная педаль служит:
— для разрыва передачи крутящего момента от двигателя к карданному валу, что нужно для переключения скоростей;
— для предотвращения остановки двигателя, если автомобиль тормозит на любой передаче.

Умение виртуозно лавировать педалью сцепления — это еще половина процесса управления авто. К этому навыку нужно добавить знания о положении скоростей в механической коробке передач. В какой позиции включается та или иная передача.
Количество передач может отличаться в зависимости от модели авто. Существуют четырех, пяти и шести ступенчатые коробки. Особенности скоростей:
• Первая передача – включается при старте движения или на участках, где требуется очень маленькая скорость. Стоить отметить, что на некоторых моделях авто первую скорость нельзя включить при движении. Это сделано для защиты коробки.

• Вторая передача – включается на скорости от 15 до 40 км/ч, хотя этот показатель не главный. При движении всегда нужно ориентироваться на скорость вращения двигателя. Помочь в этом может тахометр — специальный прибор, расположенный на передней панели. Он считывает обороты двигателя. Если стрелка доходит до красной зоны – значит нужно повышать передачу.
• Третья и последующие передачи – включаются для повышения скорости движения. Обычно используются приезде на длинные расстояния и на дороге с хорошим покрытием.
При торможении, соответственно, передачи следует понижать. Умение вовремя переключать механическую коробку на нужную скорость не только улучшает комфорт движения, но и продлевает эксплуатационный ресурс автомобиля.

Преимущества МКПП

• Механическая коробка передач имеет низкую стоимость. Она часто устанавливается в бюджетных автомобилях, что повышает доступность такого транспорта для населения;
• «Механика» обладает более высоким КПД по сравнению с гидромеханикой, и меньшим весом;
• Работа узла не предполагает системы охлаждения;
• Отличается простотой конструкции и недорогим ремонтом;
• Автомобили с МКПП можно завести с помощью толкания, а если не выходит – отбуксировать их к месту ремонта;
• Водитель может самостоятельно регулировать крутящий момент, что актуально для спортивных автомобилей;
• Экономный расход топлива, по сравнению с АКПП (кроме новых моделей, где этому вопросу было уделено большое внимание).
  Стоит отметить, что автоматическая коробка быстрее переключает скорости по сравнению с механикой. Езда более плавная, не теряется крутящий момент. Водитель меньше устает, так ему нужно контролировать меньше процессов. Тем не менее, навык езды на МКПП способствует обострению реакций. Научившись ездить в таких машинах можно без опаски пересаживаться на автомат.

Как управлять автомобилем с механической коробкой передач (МКПП)

Мы думаем, что ни для кого не будет секретом тот факт, что все многообразие коробок передач делится на механические коробки  передач и автоматические. В устройстве и тех, и других передач могут использоваться различные конструкции, но суть остается одной. В автоматических КПП переключением передач управляет электроника, автоматика, а в механической КПП переключение производится водителем автомобиля, вручную.
 В этой статье мы расскажем о том, как управлять автомобилем с механической коробкой передач, далее с МКПП. Мы не будем затрагивать вопросы работы МКПП, а лишь постраемся рассказать о «производной», о особенностях поведения, управления автомбиля с МКПП.

Особенности устройства МКПП влияющие на управление автомбилем

Итак, мы не будем в подробностях рассматривать устройство МКПП. Прежде всего, мы обратим внимание автоводителей на то, что автомобили с МКПП оборудованы тремя педалями, при этом рычаг передач «работает» достаточно часто, в отличие от рычага управления автоматической коробкой передач, где обычно производится только переключение в режим «движение» и все.
 Левая педаль – это педаль сцепления. Средняя педаль – это педаль тормоза. Правая педаль – это педаль газа. С педалью сцепления «работает» только левая нога. Двумя остальными педалями «управляет» правая нога.

 Рычаг переключения передач производит поочередное переключение передач «вверх», т.е. от первой передачи к высшей. Этот тот случай, когда вы разгоняетесь по прямой. Передачи также могут переключаться и «вниз» — от высшей к первой.  Это случай, когда вы притормаживает «коробкой» (МКПП). Притормаживать можно и тормозом, при этом рычаг МКПП должен быть выставлен в нейтральное положение. Более подробно об этом в следующей главе.
 При любом переключении передач, необходимо произвести нажатие на педаль сцепления. Для того, чтобы не нанести ущерб коробке передач, вначале выжать сцепление, переключить передачу, затем плавно отпустить педаль сцепления, тем самым обеспечив передачу крутящего момента от двигателя, через МКПП с выбранной вами скоростью, на колеса автомобиля.
 Как правило, на набалдашнике рукоятки рычага переключения передач выгравирована маркировка включения той или иной передачи, относительно нейтрального положения рычага.
 Передачи маркируются или арабскими цифрами -1,2,3,4,5 и т.д. или римскими – I, II, III, IV, V и т.д.. Передача «заднего хода», в большинстве случаев, маркируется буквой – R. (reverse)

Управление автомобилем с использованием МКПП 

 Для того, чтобы тронуться с места с МКПП, необходимо, прежде всего, проверить, что ваша МКПП стоит на нейтральной скорости. Машина не стоит на ручнике. Затем полностью выжать педаль сцепления. Некоторые автомобили даже не заведутся (не будет крутиться стартер), например Toyota corolla c 2010 года, если не выжато сцепление. Итак, завели машину.
 Далее, необходимо не отпуская педаль, включить первую передачу МКПП, с помощью рычага выбора передач. После, плавно нажимам на педаль газа и также плавно отпускаем педаль сцепления. При достаточной синхронизации этих движений, автомобиль тронется с места. Сразу скажем, что «баланс» этих двух педалей будет определять ваше умение трогаться с места. Если двигатель заглох, то ничего страшного. Даже опытный автомобилист может не сразу привыкнуть к этому «балансу», так как практически на всех автомобилях он разный, даже порой на автомобилях одной модели. Это зависит от износа сцепления, тяговой силы двигателя, регулировки педального узла. Нужно повторить все вышеизложенные манипуляции. С опытом это делать станет все легче и легче.  Идеальный вариант строгания с места с МКПП, когда машина поехала плавно, без рывков, от того, что готова заглохнуть или с резким ускорением, от того, что педаль газа была нажата через чур.
  Для увеличения скорости движения автомобиля производиться поочередное переключение передач «вверх». Для этого выжимаем педаль сцепления, переводим рычаг переключения передач на более высокую передачу, плавно отпускаем педаль сцепления и плавно добавляем газ. Очень распространенная ошибка начинающих водителей состоит в том, что они не только плавно отпускают, но и плавно нажимают на педаль сцепления. Нет, нажатие должно быть решительным, а вот отжимание плавным. Но затягивать его тоже стоит. Аналогично производится переключение передач «вниз». То есть, выжимаем сцепление, переключаем передачу, плавно отпускаем сцепление, при этом газ можно не добавлять, а начать им манипулировать после полного отпускания сцепления.
  Существует взаимосвязь между скоростью движения автомобиля, и положением рычага переключения передач. На первой скорости обычно допускается движение автомобиля со скоростью до 15 км\ч. При этом обороты двигателя должны составлять 2500 – 3000. После этого можно переходить на высшую передачу. На второй передаче достаточная скорость  — это 20-30 км\ч, на третьей —  30-60 км\ч, на четвертой – 60-90 км\ч, на пятой передаче – выше 90 км\ч.   Такие требования обуславливаются оптимальной работой всех механизмов автомобиля в зависимости от скорости движения и выбранной передачи.  Возможны незначительные отклонения в следствии различного передаточного числа и мощности двигателя.  Конечно, вы не должны смотреть на скорость, и думать, какую передачу вам включить, все должно дойти до автоматизма.
 При приближении, например к перекрестку, необходимо сбросить скорость. Для этого переводим рычаг передач КПП в нейтральное положение, чуть выжав сцепление, и притормаживаем педалью тормоза. Можно притормаживать и МКПП.  Можно переключиться на более пониженную передачу, также через плавное выжимание сцепления нажатие-отжатие, при этом на педаль газа совсем не давим. Вы сразу заметите, как машина начнет плавно снижать скорость.
    Если вы полностью остановились, то движение необходимо начать с первой передачи. См. первый абзац данной главы. Если нет, то «подхватите» автомобиль соответствующей передачей. Выжать сцепление, включить передачу, отпустить плавно сцепление с добавлением газа.

Советы по применению автомобиля с МКПП

При движении по скользкой дороге, главное, чтобы автомобиль не потерял устойчивость при торможении. Постепенно снижайте скорость (отпуская газ), переходите на низшую передачу. Двигатель теряет обороты, автомобиль притормаживает. Тоже делается при гололеде.

При движении в гору, необходимо очень оперативно выжимать сцепление, включать передачу, и нажимать на педаль газа, чтобы в момент переключения, ваш автомобиль не покатился назад. Особенно это актуально при строгании с места. При длительном подъеме не используйте первую передачу, чтобы не допустить перегрева двигателя. Постарайтесь перейти на более высокую передачу вторую или третью. 

При спуске с горы не снижайте скорость только тормозами, лучше перейти на пониженную передачу и плавно отпустить сцепление не добавляя газ. 

Мы надеемся, что наши советы помогут вам быстрее освоить вождение автомобиля с механической коробкой передач.

Как правильно пользоваться автоматической коробкой переключения передач

05. 03.2019 Как правильно пользоваться автоматической коробкой переключения передач

К сожалению, не все автолюбители, особенно с небольшим стажем вождения, знают, как правильно эксплуатировать коробку-автомат. Предлагаем восполнить этот пробел.
➡ Преимущества и недостатки
Наличие АКПП значительно увеличивает комфортность управления автомобилем. Этот факт никто не оспаривает. Отсутствие необходимости постоянного выбора нужной передачи дает возможность целиком сосредоточиться на вождении, особенно в сложных дорожных условиях.
Гидротрансформатор и система управления коробкой-автоматом позволяют избегать перегрузок двигателя и ходовой части, вызванных неправильными действиями водителя, создавая для них оптимальные условия эксплуатации и значительно увеличивая их ресурс.
С другой стороны, из-за силовых потерь в гидротрансформаторе несколько снижается коэффициент полезного действия двигателя и трансмиссии, приводящий к увеличению расхода топлива. Да и динамика разгона машины автоматической коробкой хуже, нежели у аналогичной модели с «механикой».
➡ Начало движения
Перед началом движения, особенно в холодное время года, необходимо прогреть масло в коробке-автомате.
Для этого после запуска двигателя и его прогрева нужно нажать на педаль тормоза и, не отпуская ее, поочередно перемещать рычаг выбора диапазона (в механических коробках он называется рычагом переключения передач) во все положения, задерживаясь в каждом из режимов работы на несколько секунд.
Для дополнительного прогрева и улучшения циркуляции масла рекомендуется включить режим движения D (Drive) и 1-2 минуты постоять, удерживая машину нажатой педалью тормоза.
Особенно опасным для «здоровья» трансмиссии является трогание с места без прогрева масла в коробке, используя режим движения назад R (Reverse). Вследствие большой нагрузки и высокой вязкости смазывающей жидкости планетарный механизм автоматической коробки будет испытывать непомерные нагрузки и довольно быстро может выйти из строя.
Начинать движение следует с нажатия на тормоз и переключения рычага выбора диапазона (РВД) в нужное положение. Затем, дождавшись легкого толчка, необходимо отпустить педаль тормоза и только после этого, нажав на педаль акселератора, придать автомобилю ускорение и начать движение.
➡ Использование нейтрального режима
При остановках у светофора или в небольших пробках многие водители используют нейтральный режим, переводя рычаг выбора диапазонов в положение N (Neutral). Это очень грубая ошибка, порожденная ошибочным мнением о том, что нейтральная передача в «механике» и нейтральный режим в «автомате» — это одно и тоже.
У АКПП «нейтраль» — это экстренный режим и нужен он исключительно для перемещения машины с двигателем, отключенным от трансмиссии. Поэтому переключение коробки-автомата в нейтральный режим оправдано только в больших автомобильных пробках в жаркую погоду, позволяя избежать перегрева смазывающей жидкости в АКПП. В остальных случаях рекомендуется удерживать автомобиль на месте, удерживая нажатой педаль тормоза.
➡ Переключение режимов во время движения
Категорически запрещается на ходу переключать режимы-антагонисты. При движении вперед недопустимо переводить РВД в положения обратного движения ® или парковки (P). Переключаться в эти режимы можно только после полной остановки машины.
Не рекомендуется во время движения переключать Автоматическую коробку в нейтральный режим, поскольку при этом связь колес с двигателем отсутствует и резкое нажатие на педаль тормоза способно вызвать занос автомобиля.
➡ Парковка
При постановке автомобиля на стоянку на ровных участках достаточно перевести рычаг коробки-автомата в положение Р, при котором выходной вал АКПП будет надежно зафиксирован блокирующим механизмом.
В случае парковки на уклоне, во избежание повреждения блокиратора коробки, необходимо сначала затянуть рукоятку стояночного (ручного) тормоза и лишь затем переключить АКПП в режим Р.
➡ Буксировка автомобиля с АКПП
Многие машины, оснащенные автоматическими коробками сами производители либо не рекомендуют буксировать, либо накладывают на их буксировку жесткие ограничения в расстоянии и скорости движения.
Самым оптимальным вариантом транспортировки неисправного автомобиля будет его перемещение при помощи эвакуатора.
Категорически запрещено также заводить с буксира машину, оборудованную коробкой-автоматом. Неестественный режим работы трансмиссии и обратная нагрузка достаточно быстро приведут АКПП в негодность.

10.04.2021

FILTRON BENEFIT 2021

10.04.2021

С 1 апреля по 30 ноября 2021 г. покупайте фильтры MANN-FILTER и получайте гарантированные призы!

01.03.2021

Вода дистиллированная

01.03.2021

Понедельник — Пятница с 9:00 до 18:00 Суббота — с 9:00 до 15:00 Воскресение — выходной. Доставка: По Ростову два раза в день( выезд в 9:30 и 13:30), по Области один раз в день(выезд в 12:30)

11.02.2021

Доставка грузов по заявке — Ростов и область

23.12.2020

Наша компания работает 4.01, 5.01, 6.01, 8.01, 9.01.21 с 9.00 до 15.00 с одной доставкой 12.30 Выходные 31.12.20, 1.01, 2.01, 3.01, 7.01.21

15.05.2020

Новый каталог Автохимии GRASS

16.04.2020

График вебинаров MANN-FILTER

01.01.2020

Телефоны АТР: многоканальные (863) 204-4000, 310-9314, 310-9313; опт: 8-906-421-99-99; розница: 8-988-540-49-29

01.08.2019

ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН САЛОННЫЙ ФИЛЬТР

Как управлять автоматической коробкой передач: режимы, правила, советы

Автоматическая коробка передач — одно из ключевых изобретений в сфере строения автомобилей. Водителям, которым приходится управлять автомобилем в плотном городском потоке, гораздо проще управляться с автоматической коробкой передач. Одна из главных проблем “автомата” — его дорогая замена. Если АКПП выйдет из строя, водителю придется потратить значительные деньги на ремонт. Чтобы отдалить неизбежность поломки АКПП, важно правильно эксплуатировать автомобиль с таким типом трансмиссии. В рамках данной статьи рассмотрим, как управлять автоматической коробкой передач правильно.

---

Оглавление: 
1. Как пользоваться автоматической коробкой передач
2. Как правильно использовать АКПП
3. Когда нужно использовать ручник на автомобиле с АКПП

---

Как пользоваться автоматической коробкой передач

Современные автоматические коробки передач способны работать в нескольких режимах, которые обозначены на консоли коробки соответствующими буквами:

• N — нейтральная передача;
• P — парковка. Режим, в котором автомобиль ставится на стоянку. Переключать коробку в режим P следует после полной остановки автомобиля и постановки на “ручник”;
• D — драйв, движение. Режим, при активации которого автомобиль будет двигаться вперед, при нажатии педали газа;
• R — реверс, задний ход. Режим, при активации которого автомобиль будет двигаться назад, при нажатии педали газа;
• D1 (L) — движение на первой передаче. Этот режим активируется, когда необходимо, чтобы автомобиль двигался на первой передаче. Такой режим может быть полезен, например, когда нужно двигаться по обледенелой или загрязненной дороге, где перегазовка может привести к пробуксовке. Также режим движения на первой передаче целесообразно применять при движении на крутом спуске;
• D2 — движение на первой и второй передаче. Данный режим на практике можно использовать при движении по скользким поверхностям или по горным дорогам;
• D3 (S) — режим пониженной передачи. Данный режим рекомендуется использовать на спусках и подъемах. В нем автомобиль тормозит двигателем.

Выше перечислены основные режимы автоматической коробки передач. Помимо этого, есть и другие режимы работы на коробках различных производителей. Например, можно встретить режимы: S (спортивный), E (экологичный — экономичный) и прочие.

Как правильно использовать АКПП

Автоматические коробки передач следует правильно эксплуатировать, чтобы они прослужили долго. Главное правило — не допускать пробуксовки колес. Это может привести к перегреву АКПП, что выльется в повреждение ее элементов. Водить автомобиль с автоматической коробкой передач следует спокойно и без резких переключений селектора.

Основные правила использования коробки передач:

• Чтобы переключить селектор передач в положение D (драйв), нужно после пуска двигателя утопить педаль тормоза в пол;
• Включив режим D, снимите автомобиль с ручника, после чего плавно отпустите педаль тормоза, и машина сама немного покатится;
• Чтобы увеличить скорость движения автомобиля, нужно нажать педаль газа. Чтобы снизить скорость — ослабить давление на педаль газа или нажать педаль тормоза. В зависимости от того, набирается скорость или снижается, передачи будут повышаться или понижаться;
• Управлять движение автомобиля с автоматической коробкой передач следует одной ногой. Недопустимо одновременно жать педаль тормоза и педаль газа — это приведет к повреждению не только коробки передач, но и тормозной системы;
• Не стоит заниматься постоянным переключением селектора коробки передач. Если вы встали на светофоре, не нужно переводить переключатель на парковочный режим. Когда предполагается продолжительная стоянка, например, в пробке, можно включить режим N.

Важно: В процессе движения автомобиля нельзя переключать селектор автоматической коробки передач в положение P, N или R. Такое действие негативно скажется на коробке передач, вплоть до ее поломки. Если перевести при движении селектор в положение N, возникнет занос автомобиля.

Стоит отметить, что перед стартом движения на автомобиле с автоматической коробкой передач, следует дождаться, пока она прогреется. Сразу после начала движения несколько километров рекомендуется ехать без резких ускорений на низкой скорости. Чтобы зимой быстрее прогреть автоматическую коробку передач, можно, стоя на месте, несколько раз переключить селектор.

У некоторых коробок передач имеется отдельный режим для эксплуатации в зимнее время года. В зависимости от компании, которая выпускает автомобиль, он может иметь различные маркировки — Winter, Snow, W или значок *. В зимнем режиме сводится к минимуму вероятность пробуксовки колес. В таком режиме автомобиль стартует сразу со второй передачи, а повышение передач происходить на пониженных оборотах.

Обратите внимание: Крайне нежелательно двигаться на зимнем режиме в теплое время года.

Когда нужно использовать ручник на автомобиле с АКПП

У всех автоматических коробок передач имеется режим P (парковка). Многие водители считают, что при постановке автомобиля в режим P, можно пренебречь активацией стояночного тормоза. Но это не так.

Стояночный тормоз следует использовать на машине с автоматической коробкой передач, чтобы избежать ее скатывания и излишне не нагружать коробку передач, в следующих ситуациях:

• При вынужденных продолжительных остановках с работающим двигателем;
• При остановке на склонах;
• При стоянке автомобиля.

Парковочный режим коробки передач в механическом плане не является аналогом постановки автомобиля на стояночный тормоз, независимо от того, как он реализован в машине: ручным, электронным или электромеханическим способом.

Загрузка…

Как управлять коробкой автомат и режимы переключения на АКПП

Как управлять коробкой автомат и не поломать трансмиссию? В АКПП водитель подаёт команду, используя рычаги. Электроника принимает сигналы и переключает коробку по своим алгоритмам. Несмотря на то, что часть функций водителя перешла к автомату, расслабляться нельзя. Если неправильно управлять трансмиссией, может появиться шум, толчки, задержки переключений. И тогда придётся готовиться к дорогому ремонту АКПП.

Что такое автоматическая коробка передач

Автомат — это трансмиссия, в которой передачи переключаются без вмешательства водителя. Чтобы управлять коробкой, в салоне расположены педали тормоза и газа (акселератора), а также селектор переключения режимов.

Автоматическая коробка передач бывает разных типов:

• «классическая» коробка с планетарным механизмом;
• бесступенчатый CVT;
• робот.

В качестве сцепления в первых двух типах используется гидротрансформатор, а в роботе — диски.

Коробка автомат передаёт крутящий момент от двигателя к колёсам. Кроме прямой передачи автоматическая коробка передач снижает или повышает передаточные числа, что позволяет трогаться и передвигаться на машине с разной скоростью. Так, чтобы сдвинуть автомобиль с места, нужна большая мощность, поэтому первая ступень имеет передаточное число выше 2. Для поддержания высокой скорости нужен «спринтер» — высшая ступень с числом меньше 1.

От количества ступеней зависит, какой крутящий момент сможет переварить автоматическая коробка передач, и насколько незаметны будут переключения. До 2000-х годов автоматы имели 3 — 4 ступени. Наиболее популярные сейчас 5-, 6-. 8-ступенчатые. Встречаются также 9-ступки, например, ZF9HP28/48, и 10-ступки, GM 10L90.

Несколько советов по правильному переключению режимов

Количество режимов работы АКПП зависит от модели коробки. Основные расположены на панели селектора. Управлять программами автомата нужно, передвигая рычаг в нужную позицию:

• «Р» — «Паркинг» блокирует ведущие колёса, поэтому используется для долгой стоянки. Равнозначен затянутому ручнику. Переходить в режим можно только после остановки;
• «N» — «Нейтраль» не блокирует колёса, поэтому машина может покатиться, если не затянут ручник;
• «D» — «Драйв» позволяет автомобилю ехать вперёд. Система сама выбирает передачу, которая подходит для условий движения. Скорость разгона зависит от силы нажатия акселератора. При плавном отпускании педали машина будет тормозить двигателем;
• «R» — «Реверс» или «Задний ход». Управлять «Реверсом» допустимо только после остановки.

Управлять программами коробки автомат можно только на заведённом двигателе:

1. Нажмите на тормоз.
2. Нажмите кнопку на рукоятке селектора (при наличии).
3. Переместите рычаг в соответствующее положение.

Особенностью езды на автомате является использование только правой стопы, в отличие от механики. Для переключения тормоза и акселератора стопу перекидывают с одной педали на другую. Если управлять обеими стопами, в экстренный момент может сработать не та нога, что приведёт к аварии.

Зимний и другие специальные режимы

Помимо основных программ в автомат встраивают дополнительные настройки для расширения возможностей вождения. Подробнее, как ими управлять, написано в инструкции. Один и тот же режим может называться по-разному. Например, «Зимний». Он же «Snow», «Winter», «Hold».

«Зимний» режим коробки активируется нажатием кнопки. Данная настройка предотвращает пробуксовку колёс на льду, защищая автоматическую коробку передач от нагрузки. Автомобиль трогается с места сразу на 2 — 3 передаче. А следующие скорости включаются на меньших оборотах двигателя, снижая перепад ускорений. Управлять зимней программой летом нельзя: гидротрансформатор перегревается, что вредит автомату.

Какими ещё настройками можно управлять в автоматической коробки передач:

• «OD» — «Овердрайв» поддерживает стабильное движение на трассе на повышенной передаче, что позволяет экономить топливо. Часто управлять автомобилем в «OD» вредно. Режим задействует гидротрансформатор, то подключая, то отключая блокировку. От этого быстро загрязняется масло, и изнашиваются детали. Программа включается кнопкой во время движения на скорости 75 — 110 км/ч;
• «S» — Спортивные настройки помогают управлять АКПП, используя мощность мотора по максимуму. Разгоны становятся резче, сжигая много топлива и ресурс узлов автомата;
• «E» — «Экономичный» режим позволяет двигаться плавно и спокойно, сберегая топливо;
• «KickDown» — «Кикдаун» при резком нажатии акселератора сбрасывает 1 — 2 передачи и ускоряет машину на высоких оборотах двигателя. Часто управлять АКПП в режиме «Кикдаун» нельзя: коробка быстро изнашивается.

С использованием различных программ езда с автоматом становится приятней и безопасней. Однако, чтобы пользоваться полезными функциями, нужно разобраться как управлять автоматической коробкой передач в разных ситуациях.

https://www.youtube.com/watch?v=yJojxTWbBn8&t=547s

Как начать движение в выбранном режиме

Чем современнее коробка автомат, тем больше в ней электроники. Автоматическая коробка усложняется, чаще капризничает. Чтобы избежать разочарований и дорогих вложений, нужно знать особенности езды на автомате, как новичкам, так и водителям, пересевшим после механики.

В некоторых машинах коробка автомат блокируется. Например, без поворота ключа в замке зажигания водитель не сможет управлять селектором. Электроника в большинстве автоматов не разрешает управлять запуском двигателя, если селектор не был переведён в позицию «Паркинга».

Приучите себя всегда держать ногу на педали тормоза во время запуска мотора и перемещения селектора автоматической коробки передач. Это предотвратит откатывание машины.

Запуск автомобиля с АКПП

Запустить мотор можно через удалённую систему или с помощью ключа:

1. Сядьте на водительское место.
2. Потяните ручной тормоз, чтобы убедиться в полном заторможении автомобиля.
3. Селектор должен быть установлен в положении «Р».
4. Выжмите тормоз.
5. Переведите переключатель двигателя в положение «Старт». На панели загорятся лампочки. Подождите несколько секунд, чтобы подключился бензонасос.

Управлять машиной с автоматической коробкой передач можно после прогрева двигателя и масла АКПП. Рабочая температура жидкости — 75 — 95℃. В холодном состоянии ATF не может полноценно смазывать и охлаждать автомат. Летом достаточно проехать 10 мин на медленной скорости. Зимой для разогрева нужно перемещать селектор по всем положениям, задерживаясь по 5 — 10 секунд.

Как трогаться на автомате

Как управлять автоматической коробкой во время трогания:

1. Держите тормоз.
2. Переведите рычаг переключения передач в режим «D» или «R».
3. Отпустите ручник.
4. Плавно отпускайте педаль тормоза — автомобиль начнёт движение.
5. Находясь в «D», нажимайте педаль акселератора для разгона.
6. Для перехода из «Реверса» в режим движения в перёд, нажмите на тормоз и переведите селектор.

Управлять АКПП нужно плавно: электроника за это время успеет принять сигнал и передать команду исполнительным механизмам коробки. Резкие действия заставляют автомат работать с высокой нагрузкой. Маслонасос не успевает прокачивать масло, и коробка испытывает недостаток смазки.

Как тормозить двигателем на автомате

Торможение двигателем экономит топливо и сберегает колодки, поскольку не задействует тормозную систему. Сбрасывать скорость за счёт двигателя лучше всего на спуске со склона, на горном серпантине или скользкой дороге. Там, где приходится постоянно держать тормоз.

 

Управлять автоматом  для торможения двигателем можно в ручном режиме «М» или «L»:

1. Двигаясь в позиции «D» на скорости 90 км/ч, перейдите на управление АКПП в ручном режиме.
2. Для спуска с крутой горы переключитесь на первую передачу. Если уклон небольшой включите третью.
3. Отпустите акселератор.

Как пользоваться ручником

Настройка коробки автомат «Паркинг» блокирует колёса, чтобы машина самопроизвольно не покатилась. Однако, производитель рекомендует всегда использовать стояночный тормоз. Ручник задействует тормозные колодки для фиксации колёс, что иногда приводит к проблемам:

• зимой, после мойки или езды по лужам колодки могут примёрзнуть, и машина не тронется с места;
• при долгом простаивании автомобиля на ручнике колодки могут «заржаветь».

Пользоваться ручником нужно при остановке на крутом склоне, остановках с включенным двигателем или во время ремонта для дополнительного стопорения машины с автоматом:

1. Остановитесь.
2. Удерживайте тормоз и резко потяните ручник.
3. Переведите селектор на «Паркинг».
4. Отпустите тормоз. Выключите двигатель.

Как правильно прекращать движение при АКПП

Как правильно управлять автомобилем с автоматической коробкой передач для полной остановки и выхода из салона:

1. Нажмите на тормоз и остановитесь.
2. Переведите селектор в позицию «Паркинга».
3. Затяните ручник.
4. Отпустите тормоз.
5. Заглушите мотор.

Для остановки на минуту не жгите зря топливо и дайте отдохнуть двигателю. Переведите коробку на программу «Паркинга», чтобы дать ноге отдохнуть, или «Нейтрали», удерживая тормоз.

Чего нельзя делать с АКПП

Специалисты по ремонту коробок автомат ведут статистику причин поломок. Бывают неудачные конструкции, но чаще виноваты водители. Автоматическая коробка дольше живёт у заботливых хозяинов, которые меняют масло по регламенту и соблюдают правила эксплуатации автомобиля. Об этом можно прочитать в техническом руководстве.

Чего нельзя делать с автоматом	Последствия
Ездить на непрогретой машине	Недостаточная смазка, охлаждение. Появляются пинки, толчки.
Буксовать по грязи, льду, пустыням, бездорожью.	Коробка перегревается от долгой пробуксовки колёс
Буксировать прицепы, превышающие допустимую массу	Автомат перегревается и быстро изнашивается.
Буксировать машину без соблюдения правил по скорости и расстоянию	Буксировка на дальше 30 — 50 км может привести к перегреву АКПП. Со сломанным двигателем, автоматическая коробка передач не сможет работать.

Главное правило, как управлять коробкой автомат — избегать резких ускорений, торможений, виражей. От высокой нагрузки в узлах АКПП изменяются зазоры, появляются задиры, усиливается трение из-за недостатка смазки. Управлять трансмиссией становится некомфортно. Коробка начинает дёргаться, появляются задержки или провалы в переключениях. В этом случае придётся перебирать автомат.

Заключение

Управление автоматической коробкой передач проще, чем механической КПП. Не нужно думать о переключении скорости, выжимать сцепление и каждый раз дёргать ручку. Машина с автоматом даёт расслабиться в пробках и на городских улицах. Если управлять педалями плавно, коробка будет работать мягко и точно. При агрессивной езде придётся чаще заглядывать в автомастерские.

Технологии коробок передач | Автобусы MAN Россия

Технологии коробок передач

Подходящая коробка передач для любого автобуса: индивидуально оптимизированные коробки передач MAN обеспечивают максимальную эффективность и удобство езды при туристических, междугородных и городских перевозках.

---

Механическая коробка передач EcoShift

Заново разработанная механическая коробка передач EcoShift очень удобна в использовании благодаря плавному переключению. Передачи переключаются с ощутимой фиксацией. Это значительно повышает надежность переключения и предотвращает ошибки переключения, случайное включение передачи заднего хода практически исключено. Кроме того, интардер 3 позволяет повысить тормозную мощность (увеличение до 20 %).

Область применения: междугородный и туристический автобус

Автоматическая коробка передач MAN TipMatic^®

MAN TipMatic^® создана на основе автоматизированной коробки передач. Система выбирает оптимальную передачу для каждой дорожной ситуации и регулирует частоту вращения двигателя во время переключения. Ручной режим также возможен. Управление осуществляется с помощью поворотного переключателя диапазонов передач и переключателя на рулевой колонке. Водитель видит включенную передачу на дисплее.

Область применения: междугородный и туристический автобус

Автоматическая коробка передач EcoLife

Автоматическая коробка передач EcoLife — новинка в техническом профиле MAN. Здесь ярко выражены экономичность трансмиссии и экологичность мышления. Функции новой 6-ступенчатой автоматической коробки передач обеспечивают эффективную езду на холостом ходу при небольшом спуске, оптимизированный характер переключения передач при движении с частыми остановками и более короткие передаточные числа. Результат: эффективное снижение уровня шума и сокращение расхода топлива.

Область применения: городской, междугородный и туристический автобус

Коробка передач DIWA

Эта коробка передач серийно установлена на всех моделях автобусов серии MAN Lion’s City. Она отличается электронной интеграцией в трансмиссию, эффективным механически-гидравлическим распределением мощности, а также высокопроизводительным вторичным ретардером. Кроме того, она оснащена программой переключения передач в зависимости от топографии местности SensoTop, которая даже в классе тяжелых автотранспортных средств обеспечивает оптимальную частоту вращения при переключении и заметно снижает расход топлива. Отдельный высотомер, не требующий технического обслуживания, автоматически распознает подъемы и уклоны и рассчитывает для них оптимальные точки переключения.

Область применения: городской, междугородный и туристический автобус

Как работает коробка передач (трансмиссия)? Что такое передаточное число?

Принцип работы коробки передач:

Коробка передач — это комплект, состоящий из различных шестерен, синхронизирующих втулок и механизма переключения передач, помещенных в металлический корпус. Металлический корпус, обычно изготовленный из литого алюминия / чугуна, вмещает в себя все шестерни. Коробка передач является частью системы «трансмиссии», поскольку шестерни играют важную роль в передаче мощности двигателя на колеса.

Схема 5-ступенчатой ​​коробки передач

Что такое трансмиссия?

Все компоненты трансмиссии, которые помогают передавать мощность двигателя на колеса, являются частью системы «Трансмиссия».Неотъемлемой частью которой является коробка передач. Эти компоненты включают сцепление, коробку передач, муфты, карданный вал, полуоси и дифференциал. В общем, термин «трансмиссия» обычно относится к коробке передач автомобиля. Некоторые конструкции автомобилей объединяют коробку передач и дифференциал в единый блок, называемый «трансмиссией» или «трансмиссией».

Какое передаточное число?

Передаточное число — это соотношение между входной и выходной шестернями. Ведущая шестерня и ведомые шестерни в коробке передач определяют передаточные числа.Входные шестерни получают привод от двигателя, и они вращают выходные шестерни, которые, в свою очередь, приводят в движение колеса. Отношение числа оборотов выходной шестерни к числу оборотов входной шестерни называется передаточным числом.

Передаточное число также можно получить по следующей формуле:

Передаточное число = число зубьев ведомой шестерни / число. зубьев входной шестерни

Например, если нет. шестерен на входной (ведущей) передаче = 30, № шестерен выходной (ведомой) шестерни = 105

Тогда передаточное число = 105/30 = 3.5: 1, так как для поворота выходной (ведомой) шестерни на 1 оборот необходимо повернуть входную (ведущую) шестерню на 3,5 оборота.

Диаграмма передаточного числа

Типовая диаграмма передаточных чисел в коробке передач MUV:

Ниже приводится диаграмма передаточного числа редуктора MUV.

Шестерня	Коэффициент
1 st шестерня	3.78: 1
2 nd шестерня	2.20: 1
3 ряд шестерня	1.42: 1
4 th шестерня	1: 1
5 -я передача (повышающая передача)	0,83: 1

Передаточные числа варьируются от автомобиля к автомобилю. В грузовых автомобилях передаточные числа обычно выше, чем в легковых автомобилях, поскольку они должны нести тяжелые грузы.

Как работает коробка передач?

Коробка передач содержит шестерни разных размеров.Это происходит главным образом из-за различных требований транспортного средства к крутящему моменту, необходимому на колесах, в зависимости от дороги, местности и нагрузки. Например, если автомобиль поднимается по склону, ему требуется более высокий крутящий момент, чем при движении по прямой дороге.

Первая передача является самой большой в коробке передач и обеспечивает максимальный выходной крутящий момент при минимальной скорости. Следовательно, он используется при подъеме на склоны. Все шестерни между 1 ^st и последней передачей различаются по размеру с уменьшающимся передаточным отношением.Таким образом, он обеспечивает различную комбинацию тягового усилия и скорости. Таким образом, автомобиль мог двигаться плавно, не теряя при этом ускорения. Коробка передач в основном улучшает управляемость автомобиля в любых условиях.

Что такое овердрайв?

Напротив, последняя передача или высшая передача, иногда повышающая передача, являются наименьшими по размеру. Однако он обеспечивает минимальную тягу, но максимальную скорость. Коробка передач с повышающей передачей означает, что ее выходная мощность выше, чем ее вход, который подключается к двигателю.Другими словами, повышающая передача вращается быстрее, чем частота вращения двигателя. Таким образом, он обеспечивает более высокую скорость и лучшую эффективность, поскольку двигатель работает на более низких оборотах по сравнению со скоростью автомобиля.

В некоторых усовершенствованных конструкциях имеется более одной шестерни повышающей передачи, обычно две. Таким образом, Dual Overdrive (также известный как «Double Top») обеспечивает еще более высокую скорость и лучшую эффективность в автомобиле.

Работа коробки передач:

Как правило, в обычной коробке передач есть два набора шестерен — входная и выходная.Входные шестерни закреплены на промежуточном валу, что делает его единым блоком. Он приводит в движение отдельные шестерни на главном валу, которые свободно вращаются на подшипниках. Таким образом, коробка передач передает привод на колеса в зависимости от шестерни, которая входит в зацепление с главным валом. Когда вы толкаете втулку переключателя по направлению к желаемой передаче, эта шестерня фиксируется на главном валу и вращает его. Таким образом, главный вал вращается со скоростью включенной передачи и обеспечивает выходную мощность в соответствии с передаточным числом включенной передачи.

Схема работы первой передачи

Коробка передач: скорость против тяги

Вам нужна как скорость, так и тяга при вождении автомобиля.Шестерни в коробке передач помогают выбрать любую из них в зависимости от условий движения. Низшая передача, то есть 2-я и 1-я передачи, обеспечит вам наибольшее сцепление с дорогой, а более высокие передачи, то есть 5-я и 6-я (если они доступны), дадут вам максимальную скорость. Количество передач в коробке передач обеспечивает идеальное сочетание тяги и скорости. Таким образом, это помогает водителю / гонщику выбрать наиболее подходящую комбинацию для постоянного повышения эффективности. Следовательно, очень важен выбор правильной передачи в соответствии с дорожными условиями и условиями нагрузки.С короткой передачей вы получаете лучшее ускорение или прием, в то время как высокая передача дает вам более высокую максимальную скорость.

Типы коробки передач:

В целом автомобильные коробки передач в основном подразделяются на четыре категории:

1. Механическая коробка передач — до 6 передач переднего хода в автомобиле и до 13 передач переднего хода в грузовике
2. Полностью автоматическая коробка передач — до 9 скоростей
3. Бесступенчатая трансмиссия — вариатор
4. Автоматическая механическая коробка передач (AMT) — до 5 скоростей.
5. Коробка передач с двойным сцеплением

В соответствии с механизмом переключения, производители классифицируют автомобильную передачу еще на три категории:

1. Column Shift — Рычаг переключения передач, установленный на рулевой колонке, управляется вручную.
2. Напольное переключение — Рычаг переключения передач, установленный на полу, управляется вручную
3. Подрулевые переключатели — Переключатели передач, установленные на рулевом колесе, управляются пальцами.

Eaton и ZF — одни из известных мировых производителей коробок передач.

Для получения дополнительной информации о коробках передач нового поколения щелкните здесь.

Посмотрите, как работает коробка передач:

Подробнее: Как крутящий момент помогает повысить эффективность автомобиля? >>

О CarBikeTech

CarBikeTech — это технический блог.Его члены имеют опыт работы в автомобильной сфере более 20 лет. CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильным технологиям.

Посмотреть все сообщения CarBikeTech

Как это работает: Автоматические коробки передач

Автоматическая коробка передач кажется довольно простой; в конце концов, вы просто помещаете его на Диск и вперед. Но, как и в случае с большинством автомобильных вещей, очень сложно сделать так, чтобы это выглядело просто.

Двигатель содержит тяжелый вращающийся центральный цилиндр коленчатого вала, который обеспечивает вращение колес.«Обороты двигателя» — это скорость вращения коленчатого вала, измеряемая в оборотах в минуту или «об / мин». Большинство двигателей вырабатывают большую часть своей мощности в относительно узком диапазоне скоростей, но для управления автомобилем требуется более широкий диапазон. Трансмиссия является жизненно важным звеном, увеличивающим крутящий момент для ускорения после остановки или предотвращающим чрезмерную работу двигателя на скоростях шоссе.

Автоматическая коробка передач использует датчики для определения момента переключения передач и переключает их с помощью внутреннего давления масла.Несмотря на то, что в трансмиссию встроено множество компонентов, и их фактическая работа немного сложнее, чем в упрощенной версии, представленной здесь, ключевыми компонентами являются преобразователь крутящего момента и планетарные редукторы.

Шестерни внутри восьмиступенчатой ​​автоматической коробки передач, а также крыльчатка и турбина внутри гидротрансформатора слева. BMW

Для переключения передач необходимо временно отсоединить трансмиссию от двигателя. На механической коробке передач водитель делает это, нажимая на педаль сцепления, а на автоматической — через гидротрансформатор.

Внутри преобразователя крутящего момента, заполненного трансмиссионной жидкостью, есть два веерообразных компонента: крыльчатка, прикрепленная к коленчатому валу двигателя, и турбина, прикрепленная к входному валу трансмиссии. Когда двигатель вращает крыльчатку, его лопасти перемещают жидкость, что, в свою очередь, заставляет турбину вращаться. Жидкость движется по замкнутому контуру. Третий веерообразный компонент, статор, находится между крыльчаткой и турбиной и помогает направлять движение жидкости. Когда вы нажимаете дроссель для увеличения скорости, жидкость перемещает турбину быстрее, чтобы передать больше энергии через трансмиссию.По мере замедления движение жидкости замедляется, турбина перестает вращаться, и двигатель может сидеть и работать на холостом ходу без остановки.

Турбина и рабочее колесо не прикреплены постоянно, и рабочее колесо всегда вращается быстрее. В большинстве автомобилей используется гидротрансформатор с механической муфтой, которая временно соединяет два компонента на более высоких скоростях, чтобы улучшить экономию топлива.

Вырез гидротрансформатора Silverado с маятником для компенсации любой вибрации двигателя.

После того, как мощность передана на входной вал трансмиссии, пора планетарным шестерням сделать свое дело. Название происходит от того, как они устроены. Центральная шестерня называется солнечной шестерней, в то время как меньшие планетарные шестерни вращаются вокруг нее, удерживаясь в кольце, называемом водилом планетарной передачи. Их всех окружает большой зубчатый венец, который находится в зацеплении с планетарными шестернями в их водиле.

Вместо того, чтобы использовать отдельную шестерню для каждой передачи, различные скорости трансмиссии достигаются за счет комбинации шестерен.Солнечная, планетарная и коронная шестерни входят в зацепление в различных комбинациях, например, внешняя кольцевая шестерня вращается, а внутренняя солнечная шестерня остается неподвижной. Это достигается с помощью небольших фрикционных муфт, которые задействуют шестерни для поворота, и лент, которые удерживают их в стороне, чтобы они не поворачивались. Муфты и ленты приводятся в действие пальцами и клапанами, которые активируются трансмиссионной жидкостью под давлением.

Восьмиступенчатая автоматическая коробка передач для переднеприводной Тойоты. Тойота

Создавая различные передаточные числа, трансмиссия забирает мощность от двигателя и увеличивает или уменьшает ее на пути к выходному валу, который передает мощность на колеса.На первой передаче двигатель вращается относительно медленно, так как водитель постепенно нажимает на дроссельную заслонку, поэтому трансмиссия использует низкую передачу, чтобы умножить крутящий момент, передаваемый на колеса, чтобы дать им мощность, необходимую для ускорения. На скоростях шоссе трансмиссия использует повышенную передачу, когда выходная скорость трансмиссии выше, чем скорость, поступающая от двигателя, что позволяет экономить топливо и сокращать износ двигателя.

Когда трансмиссия переведена в режим заднего хода, малая солнечная шестерня поворачивает наружную кольцевую шестерню назад.Для Park небольшой зубчатый стояночный механизм надежно удерживается небольшой защелкой, называемой парковочной защелкой, которая не позволяет выходному валу вращать колеса.

Мощность, передаваемая трансмиссией, не идет прямо на колеса, которые должны иметь возможность вращаться с разной скоростью. Если бы они этого не сделали, вы не смогли бы правильно повернуть угол, поэтому автомобиль использует дифференциал, чтобы разделить мощность и передать нужное количество на каждое колесо. На переднеприводном транспортном средстве дифференциальные шестерни объединены в картер трансмиссии, и весь блок обычно называют трансмиссией.

Хотя трансмиссии не требуют такого ухода, как двигатель, им все же нужно немного любви. Убедитесь, что уровень трансмиссионной жидкости проверяется при каждой замене масла, и, если график технического обслуживания вашего автомобиля рекомендует это, замените трансмиссионную жидкость по рекомендации. Большинство трансмиссий включают охладители для регулирования температуры жидкости, но если вы часто буксируете автомобиль, подумайте о добавлении более мощного охладителя, если ваш не оборудован для более высоких нагрузок.

Проверьте свой автомобиль, если трансмиссия не скулит или не стучит, не ощущается ли скольжение, колеблется ли он, когда вы ускоряетесь или включаете передачу, если вы видите красную жидкость, протекающую под вашим автомобилем, или если вы чувствуете запах гари.

Как работает механическая коробка передач в транспортных средствах

Добро пожаловать в Gearhead 101 — серию статей об основах работы автомобилей для новичков в автомобилестроении.

Так как вы читаете «Искусство мужественности», вы знаете, как управлять рычагом переключения передач.Но знаете ли вы, что происходит под капотом, когда вы переключаете передачи?

Нет?

Что ж, сегодня ваш счастливый день!

В этом выпуске Gearhead 101 мы рассмотрим все тонкости работы механической коробки передач. К тому времени, когда вы дочитаете эту статью, вы должны иметь общее представление об этой важной части трансмиссии вашего автомобиля.

Засучим рукава и приступим.

Примечание. Прежде чем вы прочитаете, как работает трансмиссия, я настоятельно рекомендую ознакомиться с нашими Gearhead 101, посвященными двигателям и трансмиссиям.

Что делают коробки передач

Прежде чем мы углубимся в особенности того, как работает механическая коробка передач, давайте поговорим о том, что делают трансмиссии в целом.

Как уже говорилось в нашем учебнике о том, как работает автомобильный двигатель, двигатель вашего транспортного средства создает вращательную силу. Чтобы сдвинуть машину с места, нам нужно передать эту крутящую силу на колеса. Это то, что делает трансмиссия автомобиля, частью которой является трансмиссия.

Но есть пара проблем с мощностью, производимой двигателем внутреннего сгорания.Во-первых, он обеспечивает полезную мощность или крутящий момент только в определенном диапазоне оборотов двигателя (этот диапазон называется диапазоном мощности двигателя). Езжайте слишком медленно или слишком быстро, и вы не получите оптимального крутящего момента для движения автомобиля. Во-вторых, автомобилям часто требуется больший или меньший крутящий момент, чем тот, который двигатель может оптимально обеспечить в пределах своего диапазона мощности.

Чтобы понять вторую проблему, вам необходимо разобраться в первой проблеме. И чтобы понять первую проблему, необходимо понять разницу между двигателем , частотой вращения и двигателем , крутящим моментом .

Частота вращения двигателя — это скорость вращения коленчатого вала двигателя. Это измеряется в оборотах в минуту (об / мин).

Крутящий момент двигателя — это крутящая сила, которую двигатель создает на валу при определенной скорости вращения.

Автомеханик привел эту замечательную аналогию, чтобы понять разницу между частотой вращения и крутящим моментом двигателя:

Представьте, что вы двигатель и пытаетесь вбить гвоздь в стену:

Скорость = Сколько раз вы ударяете по шляпке гвоздя в минуту.

Крутящий момент = С какой силой вы каждый раз попадаете в точку.

Вспомните, когда вы в последний раз забивали гвозди. Если вы забивали очень быстро, вы, вероятно, заметили, что не ударяли по гвоздю с большой силой. Более того, вы, наверное, измотали себя из-за столь безумных раскачиваний.

И наоборот, если вы не торопились между каждым взмахом, но удостоверились, что каждое сделанное вами движение было как можно более сложным, вы забили бы гвоздь с меньшим количеством движений, но это может занять немного больше времени, потому что Вы не качаетесь в постоянном темпе.

В идеале вы должны найти такой темп забивания гвоздя, который позволил бы вам несколько раз ударить по шляпке гвоздя с достаточной силой при каждом взмахе, не утомляя себя. Не слишком быстро, не слишком медленно, но просто правильно.

Что ж, мы хотим, чтобы двигатель нашей машины делал то же самое. Мы хотим, чтобы он вращался со скоростью, которая позволяет ему передавать необходимый крутящий момент, не работая так усердно, что он разрушает сам себя. Нам нужно, чтобы двигатель оставался в пределах своего диапазона мощности.

Если двигатель вращается ниже диапазона мощности, у вас не будет крутящего момента, необходимого для движения вперед.Если он выходит за пределы диапазона мощности, крутящий момент начинает падать, и ваш двигатель начинает звучать так, как будто он вот-вот сломается из-за напряжения (вроде того, что происходит, когда вы пытаетесь забивать слишком быстро — вы попадаете в точку с меньшей мощностью, и вы действительно действительно устал). Если вы увеличиваете обороты двигателя до тех пор, пока тахометр не станет красным, вы понимаете эту концепцию интуитивно. Ваш двигатель звучит так, будто вот-вот заглохнет, но вы не двигаетесь быстрее.

Хорошо, значит, вы понимаете необходимость поддерживать работу транспортного средства в своем диапазоне мощности, чтобы оно работало эффективно.

Но это подводит нас ко второй проблеме: автомобили нуждаются в большем или меньшем крутящем моменте в определенных ситуациях.

Например, когда вы заводите автомобиль на месте, вам требуется большая мощность или крутящий момент, чтобы автомобиль тронулся. Если вы нажмете педаль газа, вы заставите коленчатый вал двигателя вращаться очень быстро, в результате чего двигатель выйдет за пределы диапазона мощности и, возможно, разрушится в процессе. И что самое интересное, вы даже не будете так сильно двигать машину, потому что крутящий момент двигателя падает, когда он выходит за пределы диапазона мощности.В этой ситуации нам нужен гораздо больший крутящий момент, но чтобы получить его, мы должны немного пожертвовать скоростью.

Хорошо, а что, если вы чуть-чуть нажмете на газ? Что ж, это, вероятно, не приведет к тому, что двигатель будет вращаться достаточно быстро, чтобы выйти в свой диапазон мощности, в первую очередь, чтобы он мог передавать крутящий момент для движения автомобиля.

Давайте посмотрим на другой сценарий. Допустим, у вас очень быстро движется машина, например, когда вы едете по автостраде. Вам не нужно передавать столько мощности от двигателя на колеса, потому что машина уже движется в быстром темпе.Сама инерция делает большую работу. Таким образом, вы можете позволить двигателю вращаться на более высокой скорости, не беспокоясь о количестве мощности, передаваемой на колеса. Нам нужно больше скорости вращения , идущей на колеса, и меньше мощности .

Нам нужен способ умножить мощность, производимую двигателем, когда это необходимо (запуск с места, подъем в гору и т. Д.), Но также уменьшить количество мощности, передаваемой от двигателя, когда это не так. необходимо (спуск с горы или очень быстрый).

Включите передачу.

Трансмиссия гарантирует, что ваш двигатель вращается с оптимальной скоростью (ни слишком медленно, ни слишком быстро), одновременно предоставляя вашим колесам необходимое количество мощности, необходимое для движения и остановки автомобиля, независимо от ситуации, в которой вы оказались.

Он способен эффективно передавать мощность через серию шестерен разного размера, которые используют мощность передаточного числа.

Передаточное число

Внутри трансмиссии находится ряд зубчатых колес разного размера, которые создают крутящий момент.Поскольку шестерни, которые взаимодействуют друг с другом, имеют разные размеры, крутящий момент можно увеличивать или уменьшать без значительного изменения скорости вращения двигателя. Это благодаря передаточным числам.

Передаточные числа представляют собой соотношение шестерен по размеру. Когда шестерни разного размера сцепляются вместе, они могут вращаться с разной скоростью и выдавать разную мощность.

Давайте посмотрим на упрощенную версию шестеренок в действии, чтобы объяснить это. Скажем, у вас есть входная шестерня с 10 зубьями (под входной шестерней, я имею в виду шестерню, которая вырабатывает мощность), подключенную к большему выходу с 20 зубьями (под выходной шестерней я имею в виду шестерню, которая получает мощность).Чтобы один раз повернуть эту 20-зубчатую шестерню, 10-зубчатая шестерня должна повернуться дважды, потому что она вдвое меньше 20-зубчатой. Это означает, что даже если 10-зубчатая шестерня вращается быстро, 20-зубчатая шестерня вращается медленно. И хотя шестерня с 20 зубьями вращается медленнее, она дает больше силы или мощности, потому что она больше. Соотношение в этой компоновке 1: 2. Это низкое передаточное число.

Или, скажем, две шестерни, соединенные друг с другом, имеют одинаковый размер (10 зубьев и 10 зубцов).Оба они вращались с одинаковой скоростью и обеспечивали одинаковую мощность. Передаточное число здесь 1: 1. Это называется передаточным числом «прямого привода», потому что две шестерни передают одинаковое количество мощности.

Или, скажем, ведущая шестерня была больше (20 зубьев), а ведомая шестерня была меньше (10 зубьев). Чтобы один раз прокрутить 10-зубчатую шестерню, 20-зубчатой ​​шестерне нужно будет повернуться только наполовину. Это означает, что, хотя входная шестерня с 20 зубьями вращается медленно и с большей силой, выходная шестерня с 10 зубьями вращается быстрее и выдает меньшую мощность.Передаточное число здесь 2: 1. Это называется повышенным передаточным числом.

Давайте вернем эту концепцию к цели передачи.

Ниже вы найдете диаграмму потока мощности при включении различных передач в автомобиле с 5-ступенчатой ​​механической коробкой передач.

Первая передача. Это самая большая шестерня трансмиссии, зацепленная с маленькой шестерней. Типичное передаточное число, когда автомобиль находится на первой передаче, составляет 3,166: 1. При включении первой передачи передается низкая скорость, но большая мощность.Это передаточное число отлично подходит для запуска вашего автомобиля с места.

Вторая передача. Вторая шестерня немного меньше первой, но все же связана с меньшей шестерней. Типичное передаточное число составляет 1,882: 1. Скорость увеличена, а мощность немного уменьшена.

Третья передача. Третья передача немного меньше второй, но все же связана с меньшей передачей. Типичное передаточное число составляет 1,296: 1.

Четвертая передача. Четвертая передача немного меньше третьей.Во многих транспортных средствах, когда автомобиль переходит на четвертую передачу, выходной вал движется с той же скоростью, что и первичный. Такое расположение называется «прямым приводом». Типичное передаточное число составляет 0,972: 1.

Пятая передача. В автомобилях с пятой передачей (также называемой «повышающей передачей») она подключена к значительно большей передаче. Это позволяет пятой передаче вращаться намного быстрее, чем передача, передающая мощность. Типичное передаточное число составляет 0,78: 1.

Детали механической коробки передач

Итак, к настоящему моменту вы должны иметь общее представление о назначении трансмиссии: она гарантирует, что ваш двигатель вращается с оптимальной скоростью (ни слишком медленно, ни слишком быстро), одновременно обеспечивая ваши колеса нужной мощностью, которая им необходима. двигайтесь и останавливайте машину, в какой бы ситуации вы ни оказались.

Давайте посмотрим на части трансмиссии, которые позволяют этому случиться:

Входной вал. Входной вал идет от двигателя. Он вращается с той же скоростью и мощностью, что и двигатель.

Промежуточный вал. Промежуточный вал (он же промежуточный вал) находится сразу под выходными валами. Промежуточный вал соединяется напрямую с входным валом через шестерню с фиксированной скоростью. Когда первичный вал вращается, вращается и промежуточный вал с той же скоростью, что и первичный вал.

В дополнение к передаче, которая получает мощность от первичного вала, на промежуточном валу также есть несколько шестерен, по одной для каждой «передачи» автомобиля (с 1-й по 5-ю), включая задний ход.

Выходной вал. Выходной вал проходит параллельно над промежуточным валом. Это вал, который передает мощность на остальную трансмиссию. Мощность, которую выдает выходной вал, зависит от того, какие шестерни на нем включены. Выходной вал имеет свободно вращающиеся шестерни, закрепленные на шарикоподшипниках.Скорость выходного вала определяется тем, какая из пяти шестерен находится на «передаче» или включена.

1-5 передачи. Это шестерни, которые установлены на выходном валу подшипниками и определяют, на какой «передаче» находится ваш автомобиль. Каждая из этих шестерен постоянно сцепляется с одной из шестерен промежуточного вала и постоянно вращается. Это постоянно запутанное устройство — это то, что вы видите в синхронизированных трансмиссиях или коробках передач с постоянным зацеплением, которые используются в большинстве современных автомобилей.(Мы поговорим о том, как все шестерни всегда могут вращаться, в то время как только одна из них действительно передает мощность трансмиссии через некоторое время.)

Первая передача — это самая большая передача, и при переходе к пятой передачи шестерни постепенно уменьшаются. Помните, передаточные числа. Поскольку первая шестерня больше, чем шестерня промежуточного вала, к которой она подключена, она может вращаться медленнее, чем входной вал (помните, промежуточный вал движется с той же скоростью, что и входной вал), но передает большую мощность на выходной вал.По мере увеличения передач передаточное число уменьшается, пока вы не достигнете точки, в которой входной и выходной валы движутся с одинаковой скоростью и выдают одинаковую мощность.

Холостая шестерня. Промежуточная шестерня (иногда называемая «промежуточной шестерней заднего хода») находится между шестерней заднего хода на выходном валу и шестерней на промежуточном валу. Промежуточная шестерня — это то, что позволяет вашему автомобилю двигаться задним ходом. Задняя передача — единственная передача в синхронизированной коробке передач, которая не всегда сцепляется или вращается с шестерней промежуточного вала.Он движется только тогда, когда вы фактически включаете задний ход.

Хомуты / втулки синхронизатора. Большинство современных автомобилей имеют синхронизированную трансмиссию, то есть шестерни, передающие мощность на выходной вал, постоянно сцепляются с шестернями на промежуточном валу и постоянно вращаются. Но вы можете подумать: «Как все пять шестерен могут постоянно сцепляться и постоянно вращаться, но только одна из этих шестерен действительно передает мощность на выходной вал?»

Другая проблема, которая возникает при постоянном вращении шестерен, заключается в том, что ведущая шестерня часто вращается с другой скоростью, чем выходной вал, к которому она подсоединена.Как синхронизировать шестерню, вращающуюся с другой скоростью, чем выходной вал, и плавно, не вызывая большого шлифования?

Ответ на оба вопроса: хомуты синхронизатора.

Как упоминалось выше, шестерни 1-5 закреплены на выходном валу с помощью шарикоподшипников. Это позволяет всем передачам свободно вращаться одновременно при работающем двигателе. Чтобы включить одну из этих шестерен, нам нужно надежно соединить ее с выходным валом, чтобы мощность передавалась на выходной вал, а затем на остальную трансмиссию.

Между каждой из шестерен находятся кольца, называемые втулками синхронизатора. В пятиступенчатой ​​коробке передач имеется муфта между 1-й и 2-й передачами, между 3-ей и 4-й передачами, а также между 5-й и задней передачами.

Каждый раз, когда вы переключаете автомобиль на передачу, втулка синхронизатора переключается на движущуюся передачу, которую вы хотите включить. На внешней стороне шестерни ряд конических зубьев. Втулка синхронизатора имеет канавки для приема этих зубцов. Благодаря передовой инженерной мысли втулка синхронизатора может соединяться с шестерней с очень низким уровнем шума или трения, даже когда шестерня движется, и синхронизировать скорость шестерни с входным валом.Как только втулка синхронизатора входит в зацепление с ведущей шестерней, эта ведущая шестерня передает мощность на выходной вал.

Когда автомобиль находится на «нейтрали», ни одна из муфт синхронизатора не зацепляется с ведущей шестерней.

Хомуты синхронизатора также легче понять визуально. Вот небольшой небольшой клип, который отлично объясняет, что происходит (начинается примерно на отметке 1:59):

Переключатель передач. Переключение передач — это то, что вы перемещаете, чтобы включить передачу.

Тяга переключения. Тяги переключения — это то, что перемещает муфты синхронизатора в сторону передачи, которую вы хотите включить. На большинстве пятиступенчатых транспортных средств есть три тяги переключения передач. Один конец тяги переключения передач соединен с рычагом переключения передач. На другом конце штока переключения передач находится вилка переключения передач, которая удерживает втулку синхронизатора.

Вилка переключения. Вилка переключения передач удерживает втулку синхронизатора.

Сцепление. Сцепление находится между двигателем и коробкой передач трансмиссии.Когда сцепление выключено, оно прерывает поток мощности между двигателем и коробкой передач. Это отключение питания позволяет двигателю продолжать работать, даже если остальная часть трансмиссии автомобиля не получает никакой мощности. Когда мощность двигателя отключена от трансмиссии, переключение передач становится намного проще и предотвращает повреждение шестерен трансмиссии. Вот почему всякий раз, когда вы переключаете передачу, вы нажимаете педаль сцепления и выключаете сцепление.

Когда сцепление включено — ваша нога отрывается от педали — восстанавливается мощность между двигателем и трансмиссией.

Как работают механические коробки передач

Итак, давайте соберем все это вместе и рассмотрим, что происходит, когда вы переключаете передачу в автомобиле. Начнем с того, что заведем машину и переключимся на вторую передачу.

Когда вы заводите автомобиль с механической коробкой передач, прежде чем повернуть ключ, вы выключаете сцепление , нажав на педаль сцепления. Это отключает поток мощности между входным валом двигателя и трансмиссией. Это позволяет вашему двигателю работать, не передавая мощности остальной части автомобиля.

При выключенном сцеплении переводите рычаг переключения передач на первую передачу. Это заставляет переключающий стержень в коробке передач трансмиссии перемещать переключающую вилку в направлении первой передачи, которая прикреплена к выходному валу через шарикоподшипники.

Эта первая шестерня на выходном валу зацеплена с шестерней, которая соединена с промежуточным валом . Промежуточный вал соединяется с входным валом двигателя через шестерню и вращается с той же скоростью, что и входной вал двигателя.

К вилке переключения передач прикреплена втулка синхронизатора . Втулка синхронизатора выполняет две функции: 1) надежно крепит ведущую шестерню к выходному валу, чтобы шестерня могла передавать мощность на выходной вал, и 2) она обеспечивает синхронизацию шестерни со скоростью выходного вала.

Как только втулка синхронизатора входит в зацепление с первой передачей, шестерня прочно соединяется с выходным валом, и теперь автомобиль находится на передаче.

Чтобы автомобиль начал движение, вы слегка нажимаете на газ (что создает большую мощность двигателя) и медленно снимаете ногу со сцепления (которое включает сцепление и переключает мощность между двигателем и коробкой передач).

Поскольку первая передача большая, она заставляет выходной вал вращаться медленнее, чем входной вал двигателя, но передает больше мощности остальной трансмиссии. Это благодаря чудесам передаточных чисел .

Если вы все сделали правильно, машина будет медленно двигаться вперед.

Как только вы заведете машину, вам захочется ехать быстрее. Но с автомобилем на первой передаче вы не сможете ехать очень быстро, потому что передаточное число заставляет выходной вал вращаться с определенной скоростью.Если вы нажмете педаль газа на первой передаче, вы просто заставите первичный вал двигателя вращаться очень быстро (и, возможно, повредите двигатель в процессе), но не увидите увеличения скорости автомобиля.

Чтобы увеличить частоту вращения выходного вала, нам нужно переключиться на вторую передачу. Поэтому мы нажимаем на сцепление, чтобы отключить мощность между двигателем и коробкой передач и переключиться на вторую передачу. Это перемещает шток переключения, имеющий вилку переключения и втулку синхронизатора, ко второй передаче.Хомут синхронизатора синхронизирует скорость второй передачи с выходным валом и прочно прикрепляет ее к выходному валу. Выходной вал теперь может вращаться быстрее, при этом входной вал двигателя не будет яростно вращаться, чтобы произвести необходимую автомобилю мощность.

Остальные пять передач промыть, промыть и повторить.

Задний ход — исключение. В отличие от других ведущих передач, на которых вы можете переключаться на повышенную передачу, не останавливая автомобиль полностью, для переключения передач задним ходом вам необходимо стоять на месте.Это связано с тем, что шестерня заднего хода не всегда зацепляется с шестерней на промежуточном валу. Чтобы вставить шестерню заднего хода в соответствующую шестерню промежуточного вала, необходимо убедиться, что промежуточный вал не движется. Чтобы промежуточный вал не вращался, вам необходимо полностью остановить автомобиль.

Конечно, вы можете заставить движущийся вперед автомобиль включить заднюю передачу, но это не будет звучать или чувствовать себя красиво, и вы можете серьезно повредить трансмиссию.

Теперь, когда вы включаете передачу, вы всегда будете знать, что творится под капотом.Далее: автоматические трансмиссии.

Мотор-редукторы

| Принцип работы | Ресурсы для инженеров

Что такое коробка передач?

Коробка передач использует механическое преимущество для увеличения выходного крутящего момента и снижения частоты вращения. Вал двигателя подается в коробку передач и через ряд внутренних зацеплений обеспечивает преобразование крутящего момента и скорости. Наши редукторы доступны в различных размерах и передаточных числах, чтобы удовлетворить широкий диапазон требований к крутящему моменту. Базовая конструкция представляет собой цилиндрический редуктор с зубчатыми колесами из металла, пластика и комбинации этих двух материалов.Особенностью является наличие свободного хода и фрикционов.

Основные сведения о коробке передач

Редукторы двигателей

Saia доступны в различных размерах для удовлетворения широкого диапазона требований к крутящему моменту. Доступны передаточные числа от 4 1/6 до 6.048.000. Базовая конструкция представляет собой цилиндрический редуктор с зубчатыми колесами из металла, пластика и комбинации этих двух материалов. Особенностью является наличие свободного хода и фрикционов.

Редукторы вращаются двигателем, поток энергии идет от входного вала к выходному.Это означает, что их нельзя приводить в движение выходным валом (например, вращая вручную).

Это может привести к повреждению некоторых внутренних компонентов!

Направление вращения

В зависимости от количества ступеней направление вращения может быть как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки. Направление вращения мотор-редукторов обычно определяется выходным валом редуктора (сторона привода, см. DIN EN60034-7, IEC 60050-411).

Коэффициент

Коробка передач характеризуется передаточным числом i или временем T.Передаточное число i — это отношение входной скорости ne и выходной скорости na. T — время одного оборота выходного вала.

Допустимая сила FA и FR на выходном валу

Допустимые силовые нагрузки на выходном валу:

• Осевая нагрузка FA, тянущая или толкающая в осевом направлении вала
• Радиальная нагрузка FR, действующая на вал сбоку. Каталожное значение относится к расстоянию 1 см до подшипника
.

Коробка передач характеризуется передаточным числом i или временем T.Передаточное число i — это отношение входной скорости ne и выходной скорости na. T — время одного оборота выходного вала.

Допустимый крутящий момент

Срок службы коробки передач определяется нагрузкой на зубья шестерни и числом оборотов шестерен.

Максимально допустимый крутящий момент Mn определяется нагрузкой на конечную ступень редуктора и устойчивостью корпуса.

У некоторых коробок передач есть графики срока службы. Он показывает взаимосвязь между передаточным числом i и соответствующим крутящим моментом в течение фиксированного периода времени, e.грамм. 1000 или 10000 часов. Условным параметром является входная скорость (эквивалентная скорости двигателя), соответствующая общему количеству оборотов всех шестерен. Поэтому в каталоге мы показываем две кривые — для двигателя 250/300 об / мин и 500/600 об / мин.

Например: Максимальный выходной крутящий момент Mx1 допустим при соотношении ix1. При меньших передаточных числах макс. допустимый крутящий момент необходимо уменьшить, так как в противном случае первые ступени коробки передач будут перегружены.

В дополнение к кривой срока службы показан крутящий момент двигателя Mm, умноженный на передаточное число и уменьшенный на коэффициент полезного действия редуктора (что приводит к выходному крутящему моменту Mi).

Example1: Применение двигателя 1 в сочетании с редуктором с передаточным числом ix1 приводит к выходному крутящему моменту Mx1 в точке A. Редуктор может передавать этот крутящий момент, сохраняя свой срок службы.

Если выбрано соотношение i> ix1, фактический крутящий момент будет M> Mx1. Однако срок службы не может быть гарантирован, поскольку рабочая точка теперь находится выше кривой срока службы.

Пример 2: Двигатель 1 с передаточным числом ix2. Создаваемый крутящий момент равен Mx2. Это ниже кривой срока службы.Трансмиссия может без проблем работать в течение длительного периода.

Пример 3: Двигатель 2 и передаточное число ix3 дают крутящий момент Mn. При использовании передаточного числа i> ix3 — коробка передач не может быть нагружена больше, чем Mn.

КПД

Количество ступеней в коробке передач определяет КПД. При высоком отношении i этот коэффициент будет ниже 10%, как показано на графике ниже. (Для UGO / UGP, UGR см. Таблицу в главе)

Saia Motors Коробки передач Муфты

Коробки передач типов UGA, UGB и UGD могут оснащаться муфтами свободного хода или проскальзывающими муфтами.

Freewheels передают макс. крутящий момент M в заблокированном направлении, <1 cNm в обратном направлении. Муфты одностороннего проскальзывания ведут себя аналогичным образом, за исключением того, что момент скольжения имеет более высокое значение. Двусторонние скользящие муфты могут передавать только ограниченное значение крутящего момента в любом направлении, меньшее, чем крутящий момент скольжения.

Проскальзывающие муфты используются для: защиты коробки передач от перегрузок по крутящему моменту или для регулировки нагрузки путем поворота со стороны нагрузки (помните: прямое вращение выходного вала может привести к повреждению коробки передач).

Проскальзывающая муфта	В одну сторону	В одну сторону	Двусторонняя
Механизм свободного хода	да	да	нет
Крутящий момент по часовой стрелке	полный крутящий момент	<момент проскальзывания	<момент проскальзывания
Крутящий момент против часовой стрелки	<момент проскальзывания	полный крутящий момент	<момент проскальзывания
Поворот выходного вала по часовой стрелке	возможна отгрузка	блокировка	возможна отгрузка
Вращение выходного вала против часовой стрелки	блокировка	возможна отгрузка	возможна отгрузка

Как работает МКПП — х-инженер.org

Все дорожные транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания имеют трансмиссию как часть трансмиссии. Самый простой тип трансмиссии МКПП . Это называется «ручной», потому что у водителя есть обе роли: , принятие решения, (когда переключать передачи) и , приведение в действие, (фактический процесс переключения).

Тяговые характеристики двигателя внутреннего сгорания делают невозможным движение транспортного средства без трансмиссии.Крутящий момент и частота вращения двигателя внутреннего сгорания либо слишком низкие, либо слишком высокие, чтобы соответствовать динамическим требованиям транспортного средства. Таким образом, роль трансмиссии заключается в следующем:

• адаптировать выходной крутящий момент двигателя функция дорожной нагрузки
• сделать возможным движение назад транспортного средства для того же направления вращения двигателя
• разрешить отсоединение двигателя от остальной части трансмиссии

В чем разница между трансмиссией и коробкой передач?

Обычно трансмиссия состоит из коробки передач и дифференциала .Коробка передач содержит все узлы шестерен, валы, синхронизаторы, направляющие и т. Д. Коробку передач можно рассматривать как трансмиссию без дифференциала.

Для автомобилей с передним приводом (FWD) трансмиссия (двигатель + коробка передач + дифференциал) полностью расположена на передней оси. Таким образом, для этого типа транспортных средств, когда мы говорим о трансмиссии, мы считаем, что она содержит как коробку передач, так и дифференциал.

Изображение: Трансмиссия автомобиля для переднеприводной системы — кинематический вид

Для автомобиля с задним приводом (RWD) трансмиссия разделена между передней и задней осями.Передняя ось обычно содержит двигатель и коробку передач, а задняя ось содержит дифференциал. Таким образом, для данного типа транспортных средств трансмиссия или коробка передач имеет то же значение.

Трансмиссия устанавливается после соединительного устройства (муфты, гидротрансформатора), принимает крутящий момент и скорость муфты как входные, преобразует и распределяет их на колеса через полуоси.

Типы и основные компоненты механической коробки передач

Каждая механическая коробка передач состоит из входного и выходного валов, нескольких шестерен с постоянным зацеплением и исполнительного механизма.В зависимости от количества передаточных чисел, используемых для создания шестерен, трансмиссии классифицируются как:

• одноступенчатые трансмиссии
• двухступенчатые трансмиссии
• многоступенчатые трансмиссии

В одноступенчатой ​​трансмиссии , передаточное число формируется только с одной парой шестерен. Кроме того, в трансмиссии всего два вала : входной вал и выходной вал. Трансмиссии этого типа в основном используются в переднеприводных автомобилях.

Изображение: Getrag 5MTT170 5-ступенчатая одноступенчатая механическая коробка передач — компоненты Кредит: Getrag

Изображение: 5-ступенчатая одноступенчатая механическая коробка передач — кинематический вид

Особенность этого типа трансмиссии отсутствует прямая передача (передаточное число = 1,00). Это потому, что все передаточные числа формируются парой шестерен с постоянным зацеплением. Для передачи с прямым приводом существует эквивалентная передача с передаточным числом, близким к 1.00 (например, 0,98 или 1,02).

Двухступенчатые трансмиссии используются для стандартной конфигурации силового агрегата (двигатель на передней оси с задним приводом). Большинство этих трансмиссий имеют входной вал, встречный вал , и выходной вал. Также существуют конфигурации только с двумя валами (входным и выходным).

Изображение: ZF S6-37 6-ступенчатая двухступенчатая механическая коробка передач — компоненты
Кредит: ZF

В случае двухступенчатой ​​трансмиссии первичный и выходной валы расположены соосно (их оси является обычным), в то время как на одноступенчатых трансмиссиях оси входного и выходного валов разные, между ними смещение .

В одноступенчатой ​​и двухступенчатой ​​коробках передач входной вал соединен с муфтой .

Все узлы передних шестерен имеют синхронизаторы для включения. Синхронизатор предназначен для выравнивания скорости входного вала со скоростью выходного вала при переключении передач.

Изображение: Двухступенчатая механическая коробка передач

Двухступенчатая трансмиссия имеет постоянную шестерню , которая механически связывает входной вал с промежуточным валом.Таким образом, каждое передаточное число состоит из двух постоянно зацепленных зубчатых передач, постоянной шестерни плюс зубчатой ​​передачи для конкретной передачи. Из-за такого расположения двухступенчатые трансмиссии имеют немного меньший общий КПД.

Шестерня с прямым приводом (4-я передача на изображении выше) — это шестерня, которая соединяет входной вал непосредственно с выходным валом, не проходя через зубчатое зацепление. Таким образом, передаточное число для шестерни с прямым приводом составляет 1,00 (без преобразования скорости или крутящего момента).

Изображение: Анимация переключения передач механической трансмиссии (щелкните изображение, чтобы воспроизвести анимацию)

В каждой трансмиссии, кроме передачи заднего хода, все передние передачи постоянно зацеплены . В приведенном выше примере все шестерни на промежуточном валу зафиксированы (они вращаются вместе), а все шестерни на выходном валу свободны (они вращаются независимо от выходного вала).

Синхронизаторы закреплены на выходном валу. При включении передачи синхронизатор устанавливает соединение между входным / промежуточным валом и выходным валом.

Изображение: Поток мощности 5-ступенчатой ​​механической коробки передач при включенной 1-й передаче

Изображение: Поток мощности 5-ступенчатой ​​механической коробки передач при включенной 2-й передаче

Передача заднего хода содержит дополнительную шестерню, чтобы изменить направление вращения выходного вала. Передача заднего хода не имеет синхронизатора, поскольку передача заднего хода включается после полной остановки автомобиля.

Изображение: Включение передачи заднего хода для механической коробки передач

Все переключения передач в механической коробке передач выполняются с прерыванием крутящего момента .Перед переключением передач сцепление размыкается, и крутящий момент двигателя больше не передается на первичный вал. После того, как переключение передач завершено, сцепление снова замыкается, чтобы пропустить поток мощности двигателя (крутящий момент и скорость).

В случае механической коробки передач переключение передач может быть:

• Повышение передачи : номер передачи увеличивается (например, с 1-й передачи на 2-ю передачу)
• Пониженная передача : номер передачи уменьшается (например, с От 3-й передачи до 2-й передачи)

Современные механические коробки передач имеют 5, 6 или даже 7 передач переднего хода и 1 передачу заднего хода.Каждая передача характеризуется передаточным числом .

Многоступенчатые трансмиссии используют более двух постоянно зацепленных узлов шестерен для формирования передаточного числа. В основном они используются в коммерческих автомобилях.

Как трансмиссия изменяет двигатель, скорость, крутящий момент и мощность?

Основным элементом механической трансмиссии является зубчатая передача в сборе . Он состоит из двух сцепленных между собой зубчатых колес (шестерен).Шестерня, которая соединена с входным / контрольным валом, — это входная шестерня , шестерня, соединенная с синхронизатором, — это выходная шестерня . Каждая передача имеет фиксированное передаточное число .

Изображение: Расчет передаточного числа

Передаточное число ( i ) — это соотношение между числом зубьев ведомой шестерни ( z _из ) и числом зубьев ведущей шестерни ( z _в ). В приведенном выше примере передаточное число:

\ [i = \ frac {z_ {out}} {z_ {in}} = \ frac {24} {16} = 1.5 \]

Для данной скорости входной шестерни ( n _в = 4500 об / мин ) и передаточного числа ( i = 1,5 ) скорость выходной шестерни ( n _из ) будет быть:

\ [n_ {out} = \ frac {n_ {in}} {i} = \ frac {4500} {1.5} = 3000 \ text {rpm} \]

Для данного крутящего момента входной шестерни (T _дюйм = 200 Нм ) и передаточное число ( i = 1,5 ), крутящий момент выходной шестерни (T _out ) будет:

\ [T_ {out} = T_ {in} \ cdot i = 200 \ cdot 1.5 = 300 \ text {Нм} \]

. Мы можем видеть, что для передаточного числа выше 1,00 выходная скорость будет уменьшена , а выходной крутящий момент усилен .

Что происходит с питанием, меняется ли оно? Чтобы найти ответ на этот вопрос, нам нужно рассчитать мощность на входной шестерне и мощность на выходной передаче по формуле:

\ [P \ text {[W]} = T \ text {[Nm]} \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot n \ text {[rpm]} \]

Для наших входных данных выше мы получим:

\ [\ begin {уравнение *} \ begin {split}
P_ {in} & = T_ {in} \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot n_ {in} & = 200 \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot 4500 & = 94248 \ text { W} \\
P_ {out} & = T_ {out} \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot n_ {out} & = 300 \ cdot \ frac {\ pi} {30} \ cdot 3000 & = 94248 \ text {W}
\ end {split} \ end {формула *} \]

Как мы видим, передаточное число не изменяет также мощность, а только крутящий момент и скорость, сохраняя постоянную мощность .В действительности наблюдается небольшое падение мощности на выходной шестерне из-за КПД зубчатого зацепления . Для одного узла зубчатого зацепления КПД составляет около 0,98–0,99. В этом случае выходная мощность будет:

\ [P_ {out} = P_ {in} \ cdot \ eta_ {gear} = 94248 \ cdot 0.98 = 92363.04 \ text {W} \]

Пример реального руководства трансмиссия: TREMEC TR-6070

Источник: http://www.tremec.com

Семиступенчатая механическая коробка передач TREMEC TR-6070 была разработана специально для ведущих североамериканских спортивных автомобилей и объединяет впечатляющую технологию переключения передач.TR-6070 основан на хорошо зарекомендовавшей себя шестиступенчатой ​​коробке передач TR-6060. Была добавлена ​​тройная повышающая передача для повышения экономии топлива и снижения выбросов. В TR-6070 встроен датчик абсолютного положения шестерни (GAP). Технология передает сигнал от коробки передач к контроллеру двигателя, определяя положение селектора переключения передач в реальном времени. С помощью этой информации можно управлять оборотами двигателя в соответствии с выбранной следующей передачей, что улучшает управляемость.

Изображение: 7-ступенчатая механическая коробка передач TREMEC TR-6070
Кредит: Tremec

Конструктивные особенности синхронизаторов TR-6070 включают сочетание двухконусных и трехконусных колец, использующих гибридное решение на всех передних передачах.Гибридные кольца представляют собой комбинацию конусов из углерода и спеченной бронзы, обеспечивающие более высокую грузоподъемность и характеристики переключения передач. Линейные подшипники снижают трение при перемещении планки переключения передач, благодаря чему рычаг переключения передач кажется более легким и прямым.

TR-6070 Краткие сведения об особенностях:

• Задний привод, семиступенчатая механическая повышающая трансмиссия
• Тройная повышающая передача для повышения топливной экономичности и снижения выбросов
• Передаточное число до 6,33
• Тройное и двойное- Конусные синхронизаторы
• Усовершенствованные и асимметричные зубья муфты второй и третьей передач
• Конструкция из двух частей для высокого крутящего момента
• Имеется конструкция с полым валом малой массы
• Датчики включают:
  • Температура
  • Скорость
  • Положение передачи

Технические характеристики трансмиссии TREMEC TR-6070:

Тип	Задний привод, семиступенчатая механическая повышающая трансмиссия
Максимальная полная масса автомобиля (справочная) [кг / фунт]	2400/5291
Корпус	Литой под давлением алюминиевый сплав
Межосевое расстояние [мм]	85
Общая длина [мм]	782
Корпус сцепления	Встроенный
Тип синхронизатора	тройной конус; гибридный фрикционный материал
Тип смазочного материала	Dexron III ATF
Объем смазочного материала (приблизительный) [л / пт]	3.5 / 7,4
Вес трансмиссии [кг / фунт]	65,2 / 143,75
Коробка отбора мощности	№
Доступные передаточные числа Альтернативные передаточные числа доступны по запросу; может привести к другому максимальному входному крутящему моменту	Шестерня	A	B	C
	1	2,97	2,66	2.29
	2	2,07	1,78	1,61
	3	1,43	1,30	1,21
	4	1,00	1,00	1,00
	5	0,71	0,74	0,82
	6	0,57	0,50	0,68
	7	0,48	0,42	0,45
	R	2.85	2,53	2,70
	Входной крутящий момент [Нм / фунт-фут]	625/460	740/545	860/635

Механические коробки передач относительно просты, не требуют техобслуживания, прочны и с очень хорошей общей эффективностью. Понимание того, как работает механическая коробка передач, имеет решающее значение для перехода к более сложным темам, как автоматическая коробка передач или коробка передач с двойным сцеплением .

Для любых вопросов или замечаний относительно этого руководства, пожалуйста, используйте форму комментариев ниже.

Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

Как управлять механической коробкой передач (2020)

Drive и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее.

Хотя в наши дни большинство людей не водят машины с ручным переключением передач, палки все еще живы. Механическая коробка передач по-прежнему остается ходом для большинства автолюбителей, которые предпочитают «грести свои собственные» передачи.Более того, в эпоху удобства использование педали сцепления и работа по схеме переключения передач для создания движения в автомобиле — это полезный навык, которому нужно научиться. Не говоря уже о том, что если вы путешествуете за границу, скорее всего, вы найдете много автомобилей с механической коробкой передач. Если вы умеете водить флешку, это улучшит ваши возможности. К тому же это весело.

Обучение вождению палки может показаться несколько архаичным, но это не сложно, если у вас есть открытое безопасное место вдали от движения, пешеходов и (по крайней мере, сначала) холмов.Вот как безопасно и с удовольствием управлять механической коробкой передач.

Основы

Расчетное время, необходимое: От 30 минут до часа для запуска и срок службы до совершенства.

Уровень квалификации: Начинающий

Система автомобиля: Трансмиссия

Безопасность

Вождение автомобиля может быть опасным, подвергая риску свою жизнь и жизни других людей, когда вы не уверены в своих навыках.Чтобы не умереть, не получить увечья и не причинить вред человеку, который милостиво позволил вам пользоваться своей машиной. Вот как безопасно управлять механической коробкой передач.

• Найдите заброшенную парковку.
• Найдите кого-нибудь, кому будет комфортно учить вас.
• Удобная одежда, не мешающая вождению.

Все, что вам понадобится

Чтобы научиться управлять механической коробкой передач, совсем не сложно, так что вот все, что вам нужно.

Список инструментов

• Автомобиль с механической коробкой передач, да.
• Пустая, идеально ровная парковка.

И все!

Подготовка автомобиля к работе

Найдите удобное место для сидения. Вам нужно быть совершенно свободным, чтобы управлять всеми педалями ногами, управлять им и переключаться уверенно. Перед тем, как отправиться в путь, осмотритесь и обратите внимание, где скрываются потенциальные опасности, такие как фонарные столбы, бордюры и / или другие люди. Помните, где они. Наконец, убедитесь, что ваш ремень безопасности пристегнут.

Прежде чем вы даже включите двигатель, неплохо также почувствовать, как движется рычаг переключения передач и где находится каждая передача, а также вес педали сцепления.

Вот как водить механическую коробку передач

Давайте сделаем это!

Стартовать

1. Вы, скорее всего, заглохнете. Это нормально. Не нервничай. Ничего не сломаешь.
2. Нажмите на педаль сцепления, убедитесь, что рычаг переключения передач находится в нейтральном положении, и запустите двигатель.
3. Отпустите аварийный тормоз.
4. Включите сцепление и включите первую передачу.
5. Медленно снимите ногу со сцепления, чтобы почувствовать точку сцепления, и автомобиль тронется.
6. Продолжайте ослаблять сцепление, нажимая педаль акселератора (дроссельной заслонки). Слушайте, как повышаются обороты двигателя; сначала держите от 1500 до 2000 об / мин.
7. Хитрость заключается в том, чтобы согласовать отпускание сцепления с нажатием дроссельной заслонки. Если вы дадите машине слишком много газа при полузадействованном сцеплении, вы «поедете на сцепление». (Если вы продолжите делать это, вы в конечном итоге повредите его.)
8. Если вы отпустите сцепление слишком быстро, автомобиль покатится вперед. Если это произойдет, просто снова нажмите сцепление и начните снова.
9. Полностью отпустите сцепление и откройте дроссельную заслонку.
10. Если двигатель глохнет, повторите шаги. Продолжайте попытки, пока не почувствуете, как сцепление и дроссельная заслонка работают вместе.

Переключение передач

1. По мере того, как автомобиль ускоряется и увеличивается количество оборотов в минуту, вам придется постоянно переключать передачи, чтобы ехать быстрее.
2. Когда на тахометре обороты достигнут примерно 3500 об / мин (наша рекомендуемая зона для новичков), отпустите педаль газа, нажмите на сцепление, переключитесь на следующую передачу и плавно нажимайте дроссель при отпускании сцепления.
3. Продолжайте процесс, пока не достигнете желаемой скорости.
4. Если вы снизите скорость, вам нужно будет переключиться на более низкую передачу.
5. Отпустите педаль газа, нажмите на сцепление и переключитесь на более низкую передачу. При отпускании сцепления плавно нажимайте на дроссель.

Остановка

1. Отпустите педаль газа и затяните тормоз.
2. Вдавите сцепление.
3. Стоп.

Реверс

Реверс использует ту же технику сцепления-переключения-дроссельной заслонки, что и при движении вперед.Ваш автомобиль может иметь или не иметь блокировку заднего хода — пластиковую кольцевую деталь из металла или пластика под основанием ручки переключения передач — чтобы вы случайно не переключились на задний ход на высокой скорости.

Без блокировки заднего хода

1. Вдавите сцепление. Переключитесь на задний ход.
2. Оглядываясь назад, снимите ногу со сцепления, слегка прибавив газ.
3. Ты идешь назад!

С блокировкой заднего хода

1. Вставьте сцепление.Потяните вверх на блокировочном кольце при переходе на обратном.
2. Оглядываясь назад, снимите ногу со сцепления, слегка прибавив газ.
3. Ты идешь назад!

У вас получилось, поздравляю!

Советы от профессионала

На протяжении многих лет сотрудники Drive управляли всеми возможными формами ручного управления — от коробок передач, вдохновленных гоночными гонками, до последовательных руководств на мотоциклах и гоночных автомобилях, а также на каждые 3-х, 4-х скоростные, 5-ступенчатая и 6-ступенчатая по кругу.Достаточно сказать, что мы в некоторой степени умеем управлять более «архаичной» формой переключения передач. Вот как профессиональные советы для каждого новичка.

Ожидайте остановки

Вы несколько раз заглохнете двигатель, если научитесь водить джойстик. Поскольку каждый автомобиль отличается ощущениями от педалей газа и сцепления, вам нужно будет их почувствовать. Это то, что вы просто должны принять, как и машину, которую вы одалживаете, чтобы научиться, но они, вероятно, уже знают это.

Look Up

Как наш друг Тревор Верт, инструктор школы Dirtfish Rally School Скажем так: «Одно из удивительных свойств человеческого тела заключается в том, что мы естественным образом приспосабливаем то, что делаем, в зависимости от того, на чем мы сосредоточены, в том числе смотрим, куда вы хотите пойти.Естественно, ваше тело сделает все, что ему нужно, чтобы добраться туда, поэтому, что бы вы ни делали, НЕ смотрите на объект, которого пытаетесь избежать, вы его ударите ».

Замедление

Когда вы Если вы научитесь правильно управлять механической коробкой передач, скорость — ваш враг. Замедление дает вам время, чтобы обработать все, что вас окружает, и сокращает время, необходимое для остановки, если происходит что-то плохое, например, ребенок выходит на парковку.

Не паникуйте

Не тормозите, не жмите на педаль газа, не пугайтесь.Если вы столкнулись с чем-то неожиданным, сохраняйте спокойствие, включите сцепление, переведите рычаг переключения передач в нейтральное положение и остановитесь с помощью тормозов. Все будет хорошо.

Сколько людей все еще водят флешки?

Только около 18% водителей в Америке все еще водят клюшки, как на новых, так и на старых машинах. Количество автомобилей, производимых каждый год с механической коробкой передач, сократилось примерно до 5%, но все еще остается много автомобилей с механической коробкой передач, особенно на рынке подержанных автомобилей.

Когда мне следует выезжать на дороги общего пользования?

Когда вы чувствуете себя достаточно комфортно, проезжая по стоянке, и не глохнет регулярно.Начните с дорог, на которых не нужно останавливаться на холмах. Сдвиг должен стать второй натурой. Когда у вас появится мышечная память, вы почувствуете себя как за рулем автомобиля с автоматической коробкой передач.

Как мне попрактиковаться в переключении передач или трогании с места на холме?

Поскольку вам нужно научиться покорять холмы, чтобы не избегать их, как чумы, лучше всего начать с удаленных мест. Начните по тихой дороге с небольшого холма. Попробуйте подняться на большой холм, когда вам будет удобнее. Прежде чем вы это узнаете, вы сможете стартовать с холма, не задумываясь об этом.

Лайфхаки

Мы собрали несколько хитростей, чтобы облегчить вам жизнь.

• Попросите друга научить вас переключаться с пассажирского сиденья (вот как мы узнали). Слушайте обороты автомобиля и учитесь сопоставлять их с шестернями. Это просто, вы учитесь, не ломая сцепление, и бонусные баллы, если вы когда-нибудь будете в Соединенном Королевстве или на любом другом рынке с правым рулем, вы будете знать, как водить!

Коробка передач — обзор | Темы ScienceDirect

11.3.3 Редукторы

Редукторы или также обычно называемые редукторами или закрытыми редукторами скорости используются во многих электромеханических приводных системах, как показано на фотографиях на рис. 11.14. Коробки передач, по сути, представляют собой несколько открытых зубчатых передач, содержащихся в корпусе. Корпус поддерживает подшипники и валы, удерживает смазку и защищает компоненты от воздействия окружающей среды. На рис. 11.14b показаны червячные редукторы с роликовыми затворами Lock и Dam 4, а также примыкающие к ним шестеренчатые ведущие шестерни. Десикантный сапун также показан в верхней части коробки передач.

Рис. 11.14. Цилиндрический редуктор для привода угловых ворот (a) и червячный редуктор для привода роликовых ворот (b) (USACE).

Редукторы доступны в широком диапазоне грузоподъемности и передаточных чисел. Коробка передач предназначена для увеличения или уменьшения скорости. В результате выходной крутящий момент будет обратной функцией скорости. Если закрытый привод является редуктором скорости (выходная скорость меньше входной скорости), выходной крутящий момент будет увеличиваться; если привод увеличивает скорость, выходной крутящий момент уменьшается.Для подавляющего большинства приводов ворот скорость снижается и, следовательно, увеличивается крутящий момент. Таким образом, редукторы обычно называют редукторами для приводов ворот. К факторам выбора зубчатого привода относятся: ориентация вала, передаточное число, тип конструкции, характер нагрузки, номинальная мощность редуктора, окружающая среда, монтажное положение, диапазон рабочих температур и смазка. Цилиндрические редукторы и червячные редукторы являются одними из наиболее распространенных типов для электромеханических приводов (рис. 11.14).

Коробка передач, изображенная на рис.11.14а — четырехступенчатый редуктор (четыре набора шестерен), прямой угловой и косозубый привод. Прямой угол означает, что в этом случае двигатель передает крутящий момент на коробку передач горизонтально, а выходной вал коробки передач — вертикально. Коробка передач используется в нескольких системах приводов косых затворов USACE в Верхнем Миссисипи, как показано на рис. 5.48b. Коробка передач имеет общий редуктор 406: 1. Коробка передач в сочетании с ведущей шестерней и секторной шестерней, описанной в разделе 11.3.2, обеспечивает общее понижение (путем умножения каждого понижения) следующим образом для системы привода угловой заслонки:

•

Редуктор открытой шестерни = 6.85: 1

•

Редуктор коробки передач = 406: 1

(11,6) TotalDriveReduction = 6,85 × 406 = 2781: 1

Эта система дополнительно обсуждается и анализируется в разделе 5.4.2. Такая конструкция обеспечивает необходимое усилие для перемещения углового затвора во всем диапазоне хода с ожидаемым коэффициентом безопасности 5 против нормальной нагрузки. Понижение высокого привода 2781: 1, по-видимому, не является чем-то необычным. Напомним из Раздела 3.11, что шестерни голландских ворот с козырьком на Рейне обеспечивают общее снижение привода 50 300: 1.Зубчатая муфта соединяет выходной вал с валом ведущей шестерни и передает крутящий момент. Редукторы увеличивают крутящий момент приводной системы. Это видно из сравнения размеров входного и выходного валов. Входной вал в этом случае составляет 57 мм, а выходной вал — 222 мм. Были проблемы со центровкой и связанные с ними отказы зубчатой ​​муфты, о которых подробнее говорится в Разделе 11.3.14. Это пример проблем, возникающих при неправильном первоначальном выравнивании и установке электромеханических приводов.Коробка передач имеет общий КПД 94% и использует насос с приводом от вала для циркуляции масла. Масляный насос запускается до включения коробки передач, чтобы обеспечить адекватную смазку шестерен. Это типично для многих редукторов, используемых для электромеханических приводов. Смазка разбрызгиванием также распространена. Обратите внимание, что на рис. 11.14a концевой выключатель кулачка приводится в движение с верхней части коробки передач. Этот концевой выключатель обеспечивает управление положением для системы привода и более подробно обсуждается в разделе 11.3.17.

Редукторы в проектах с гидравлическими затворами сталкиваются с некоторыми уникальными проблемами, обусловленными множеством факторов.Сюда входят экстремальные экологические условия, в том числе высокие и низкие температуры, нечастое использование, а также коррозия и разрушение смазочных материалов, вызванная водой. На навигационных шлюзах коробки передач могут быть погружены в воду во время паводков. На фотографии на рис. 11.15 показан Шлюз 20 на реке Миссисипи, затопленный во время наводнения, включая приводные механизмы и все приводные редукторы. В условиях затопления также может попасть значительный мусор, который может повредить приводное оборудование.

Рис. 11.15. Заблокируйте кран водопропускной трубы 20 и оборудование угловой заслонки, затопленное во время наводнения (USACE).

Использование редукторов — надежный и проверенный метод передачи энергии в приводах ворот. Устойчивость к коррозии, долговечность смазочного материала и подходящие смазочные свойства в широком диапазоне температур имеют первостепенное значение. В США редукторы производятся в соответствии с применимыми стандартами Американской ассоциации производителей шестерен (AGMA). Применимые стандарты включают AGMA 2001, AGMA 2003, AGMA 6013, AGMA 6113 и AGMA 9005, Refs. [17,18,20–22]. Подавляющее большинство приводов ворот используют снижение скорости.Это означает высокоскоростной вход и низкоскоростной выход, а также низкий входной крутящий момент и высокий выходной крутящий момент. Скорость и крутящий момент обратно пропорциональны друг другу. Редукторы следует выбирать на основе опубликованных изготовителями номинальных значений, включая эксплуатационные факторы, для требуемых условий эксплуатации. Редукторы электромеханических приводов почти всегда изготавливаются по индивидуальному заказу с учетом требуемых приводных нагрузок и требуемой ориентации привода. Валы нестандартного диаметра и длины доступны у большинства основных производителей редукторов.Коробки передач должны быть оснащены подшипниками качения, а любые радиальные нагрузки на валы коробки передач должны быть минимизированы или устранены, если доступное пространство не сильно ограничено. Вот некоторые типичные требуемые конструктивные факторы для редукторов:

•

КПД

•

Коэффициент обслуживания

•

Рейтинг долговечности

•

0

• Рейтинг

Фактор срока службы

•

Фактор надежности

•

Фактор применения

•

Входная скорость и крутящий момент

•

Диаметр входного и выходного валов

Для коробок передач стандарт AASHTO [2] снова является одним из факторов, учитываемых при проектировании.AASHTO требует, чтобы редукторы определялись на основе крутящего момента в предельном состоянии при эксплуатационном коэффициенте AGMA 1,0 и выдерживали крутящий момент в предельном состоянии перегрузки, не превышая 75% предела текучести любого компонента. Подшипники закрытого редуктора должны быть роликового типа и иметь срок службы L-10 40 000 часов. Требования к качеству передач — AGMA Class 9 или выше, а люфт в соответствии со стандартами AGMA. Требования USACE [1] аналогичны и указывают на срок службы L-10 75 000 часов для подшипников с коэффициентом службы 1.0.

Хотя коэффициент обслуживания 1,0 часто используется и отмечается в различных руководствах по проектированию, его следует корректировать в зависимости от фактических условий эксплуатации. Фактор обслуживания объединяет такие переменные, как внешняя нагрузка, требуемая надежность и общий срок службы редуктора. Опубликованные коэффициенты обслуживания также часто являются минимумом, рекомендованным для конкретного приложения. Для приложений, связанных с тяжелыми или ударными нагрузками, может потребоваться более высокий коэффициент обслуживания.

Смазка имеет решающее значение для правильного функционирования коробки передач, и эта тема более подробно обсуждается в Разделе 11.6.8. Смазка используется в коробках передач для контроля трения и износа между зубьями шестерен, а также для рассеивания тепла. Все редукторы выделяют тепло за счет трения, и чем менее эффективен редуктор, тем больше тепла выделяется. Если температура окружающей среды опускается ниже нормальных показателей смазочного материала (температуры потери текучести), в кожухе редуктора может быть установлен нагреватель с термостатическим управлением. Однако эти нагреватели должны иметь наименьшую возможную мощность, чтобы масло не перегревалось и не «готовилось».Синтетические смазочные материалы часто являются приемлемой альтернативой маслам, поскольку они могут обеспечить лучшие характеристики при низких и высоких температурах. Отдельная система подачи смазочного масла, которая распыляет все шестерни и смазанные подшипники перед запуском и во время работы, часто используется для редукторов, которые работают нечасто, запускаются в условиях нагрузки или будут помещены на длительное хранение. Накопление воды и конденсация внутри коробок передач представляют собой серьезную проблему для коробок передач во многих приложениях привода ворот, включая большинство коробок передач в США.Это просто потому, что эти коробки передач часто находятся на улице и подвергаются воздействию погодных условий. Наводнение — еще одна серьезная проблема на многих сайтах блокировки. Отверстия для отвода воды, осушающие сапуны и водоразделительная фильтрация — это некоторые из различных методов, которые можно использовать для уменьшения проникновения воды. Сапун — это заглушка с отверстием, установленная в корпусе редуктора для обеспечения потока воздуха и снятия внутреннего давления, как показано на верхней части редуктора на рис. 11.14b. Соединительные порты для переносной фильтрации на коробке передач также помогают при обычной фильтрации масла и удалении влаги.Это обычно делается на многих сайтах блокировки USACE. Постоянно установленная система фильтрации петлей почек также успешно использовалась USACE. Эта система обеспечивает непрерывную фильтрацию трансмиссионного масла.

Еще одно соображение — это сама температура масла. Когда масло в коробке передач нагревается и охлаждается, оно расширяется и сжимается, позволяя влажному внешнему воздуху попадать в коробку передач через сапун. Чтобы ограничить проникновение влаги, необходимо использовать одноразовый влагопоглотитель подходящего размера.Десикантный сапун должен быть спроектирован и установлен правильно, а также должен быть заменен, когда адсорбент насыщен. Сапун, показанный на рис. 11.14b, является осушителем. Воздействие на коробку передач на открытом воздухе влажности и солнечного света также приведет к попаданию воды в масло редуктора. Изготовленные защитные покрытия или крыши иногда используются для ограничения прямого воздействия солнечного света и элементов. Существуют также системы, в которых вместо осушающего сапуна используется закрытый баллон. Когда воздух в коробке передач расширяется и сжимается, мочевой пузырь также расширяется и сжимается.По сути, это замкнутая система, изолированная от атмосферы.

Как и открытые зубчатые колеса, косозубые зубчатые колеса работают с меньшим шумом и вибрацией, чем цилиндрические зубчатые колеса, и являются одними из наиболее распространенных типов зубчатых колес, используемых в редукторах для электромеханических приводов. В любой момент нагрузка на косозубые шестерни распределяется на несколько зубьев, что снижает трение и износ. Цилиндрические редукторы имеют один из самых высоких КПД до 98% в некоторых случаях. Из-за их углового среза зацепление зубьев приводит к осевым нагрузкам вдоль вала шестерни.Это действие требует, чтобы упорные подшипники поглощали осевую нагрузку и поддерживали соосность шестерен. Цилиндрические шестерни способны передавать высокий крутящий момент. Цилиндрические шестерни обычно работают с валами, параллельными друг другу. Два наиболее распространенных типа — это концентрический (входной и выходной валы расположены на одной линии) и параллельный вал (входной и выходной валы смещены). Одноступенчатые редукторы с косозубой шестерней обычно используются для передаточных чисел примерно до 8: 1. Там, где требуются более низкие скорости и более высокие передаточные числа (больший крутящий момент), возможны двойные, тройные и четверные передачи.Как отмечалось ранее, косозубая коробка передач, показанная на рис. 11.14a, дает четырехступенчатую передачу.

Червячные передачи используются, когда требуются большие редукторы в ограниченном пространстве и требуется очень высокая механическая мощность. Их можно адаптировать к приложениям, где требуется высокая ударная нагрузка. Червячный редуктор, показанный на рис. 11.14b, является оригинальным редуктором для механизма роликовых ворот на замке и плотине 4, также показанным на рис. 11.5, и был установлен в 1935 году. Входной редуктор составляет 685 об / мин, а выходной — 10 об / мин для 68 .5: 1 уменьшение. Все 94 привода роликовых ворот на шлюзах и плотинах реки Верхняя Миссисипи используют один и тот же базовый червячный редуктор с некоторыми небольшими отклонениями от объекта к объекту. При червячном приводе с одинарным редуктором червячная передача перемещается только на один зуб на каждые 360 градусов поворота червяка. Более высокие передаточные числа можно получить, используя двойные и трехкратные передаточные числа. Червячные передачи обычно имеют редукции от 20: 1 до 300: 1. Червячные редукторы также могут сильно нагреваться внутри редуктора и являются одними из наименее эффективных редукторов.Поэтому требуемая вязкость смазочного материала намного выше, чем для косозубого редуктора. Многие червячные передачи (не все) обладают тем свойством, которого нет у других зубчатых колес, так как они могут быть самоблокирующимися. Червяк может легко повернуть шестерню, но шестерня не может повернуть червяк. Эта функция самоблокировки обычно применима для червячных передач с углом упора менее 5 градусов. Это потому, что угол на червяке настолько мал, что, когда шестерня пытается его вращать, трение между шестерней и червяком удерживает червяк на месте.Функция самоблокировки червячного редуктора никогда не должна использоваться для замены тормоза в системе привода.

Работа червячной передачи аналогична винтовой. Относительное движение между этими шестернями является скорее скользящим, чем качением, и требует более высокой вязкости смазки. Равномерное распределение давления на зубья этих шестерен позволяет использовать металлы с изначально низкими коэффициентами трения, такие как бронзовые колесные шестерни с червячными передачами из закаленной стали. Еще одно существенное отличие от косозубых шестерен заключается в том, что червячные передачи обычно изготавливаются из разнородных материалов, что снижает вероятность истирания и снижает трение.Присадки для противозадирных присадок в смазке обычно не требуются для червячных передач и могут фактически повредить бронзовую червячную передачу. Червячные передачи также имеют более низкую пусковую эффективность, поэтому для червячных передач требуются двигатели с высоким пусковым моментом. КПД червячных передач обычно составляет от 50% до 90% в зависимости от величины редукции.

Конические шестерни используются для передачи движения между валами с пересекающимися осевыми линиями. Существует четыре основных типа конических зубчатых колес, и все они создают как осевые, так и радиальные нагрузки в дополнение к касательным нагрузкам на опорные подшипники.Самая простая коническая передача — это прямая коническая передача. Угол пересечения обычно составляет 90 градусов, но может достигать 180 градусов. Когда сопряженные шестерни равны по размеру, а валы расположены под углом 90 градусов друг к другу, они называются угловыми шестернями. Зубья конических зубчатых колес можно также нарезать криволинейным образом для получения спирально-конических зубчатых колес, которые обеспечивают более плавную и тихую работу, чем конические зубчатые колеса с прямой резкой.

Помимо самих шестерен, внутри коробки передач есть много других компонентов.Следует также обратить внимание на подшипники, уплотнения и другое вспомогательное оборудование, такое как насосы и любые теплообменники. Смазка коробки передач имеет решающее значение для правильной работы всего этого оборудования.